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有人说:“物体所受的合外力为零时,物体的机械能一定守恒.”这种说法对吗?

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试分析如图5-8-2(a)、(b)、(c)中各物体以及相关系统的机械能是否守恒,其中B图中无摩擦.

5-8-2

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一个质量为4 kg的物体静止在足够大的水平地面上,物体与地面间的动摩擦因数μ=0.1.从t=0开始,物体受到一个大小和方向呈周期性变化的水平力F作用,力F随时间的变化规律如图5-7-10所示.求83秒内物体的位移大小和力F对物体所做的功.g取10 m/s2.

5-7-10

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如图5-7-9所示是简化后的跳台滑雪的雪道示意图.整个雪道由倾斜的助滑雪道AB和着陆雪道DE,以及水平的起跳平台CD组成,AB与CD圆滑连接.

运动员从助滑雪道AB上由静止开始,在重力作用下,滑到D点水平飞出,不计飞行中的空气阻力,经2 s在水平方向飞行了60 m,落在着陆雪道DE上.已知从B点到D点运动员的速度大小不变.(g取10 m/s2)求

5-7-9

(1)运动员在AB段下滑到B点的速度大小;

(2)若不计阻力,运动员在AB段下滑过程中下降的高度;

(3)若运动员的质量为60 kg,在AB段下降的实际高度是50 m,此过程中他克服阻力所做的功.

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如图5-7-8所示,ABCD是一个盆式容器,盆内侧壁与盆底BC的连接处都是一段与BC相切的圆弧,B、C为水平的,其距离d=0.50 m.盆边缘的高度为h=0.30 m.在A处放一个质量为m的小物块并让其从静止出发下滑.已知盆内侧壁是光滑的,而盆底BC面与小物块间的动摩擦因数为μ=0.10.小物块在盆内来回滑动,最后停下来,则停的地点到B的距离为(    )

5-7-8

A.0.50 m            B.0.25 m             C.0.10 m               D.0

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斜面AB与水平面夹角α=30°,B点距水平面的高度h=1 m,如图5-7-7所示.一个质量为m的物体,从斜面底端以初速度v0=10 m/s沿斜面向上射出,物体与斜面间的动摩擦因数μ=0.2,且物体脱离斜面以后的运动过程中空气阻力不计,求物体落到水平面时的速度vC.

5-7-7

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质量为m的物体以速度v0竖直向上抛出,物体落回地面时,速度大小为,设物体在运动中所受空气阻力大小不变.

(1)求物体运动过程中所受空气阻力的大小;

(2)若物体落地碰撞过程中无能量损失,求物体运动的总路程.

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如图5-7-6所示,用拉力F使一个质量为m的木箱由静止开始在水平冰道上移动了l,拉力F跟木箱前进方向的夹角为α,木箱与冰道间的动摩擦因数为μ,求木箱获得的速度.

5-7-6

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如图5-7-5所示,物体从高为h的斜面上的A点由静止滑下,恰好停在水平面上的B点.若使其从B点开始运动且能回到斜面上的A点,则物体在B点的初速度应为多大?

5-7-5

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质量为m的一列火车,以恒定功率P由静止出发做直线运动.经过一段时间t,火车运动了l.若在运动过程中火车所受阻力恒为本身重力的k倍,求火车运动l时速度的大小.

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同步练习册答案