题目列表(包括答案和解析)
12.(13分)如图所示,长为4m的水平轨道AB与倾角为37°的足够长斜面BC在B处连接,有一质量为2kg的滑块,从A处由静止开始受水平向右的力F作用,F按图23-2所示规律变化,滑块与AB和BC间的动摩擦因数均为0.25,重力加速度g取10m/s2。求:
(1)滑块到达B处时的速度大小;
(2)不计滑块在B处的速率变化,滑块冲上斜面,滑块最终静止的位置与B点的距离。
11. (09浙江)某校物理兴趣小组决定举行遥控赛车比赛。比赛路径如图所示,赛车从起点A出发,沿水平直线轨道运动L后,由B点进入半径为R的光滑竖直圆轨道,离开竖直圆轨道后继续在光滑平直轨道上运动到C点,并能越过壕沟。已知赛车质量m=0.1kg,通电后以额定功率P=1.5w工作,进入竖直轨道前受到阻力恒为0.3N,随后在运动中受到的阻力均可不记。图中L=10.00m,R=0.32m,h=1.25m,S=1.50m。问:要使赛车完成比赛,电动机至少工作多长时间?(取
)答案2.53s
[解析]本题考查平抛、圆周运动和功能关系。设赛车越过壕沟需要的最小速度为v1,由平抛运动的规律
,
解得 :
设赛车恰好越过圆轨道,对应圆轨道最高点的速度为v2,最低点的速度为v3,由牛顿第二定律及机械能守恒定律
解得
m/s
通过分析比较,赛车要完成比赛,在进入圆轨道前的速度最小应该是
m/s
设电动机工作时间至少为t,根据动能定理
由此可得 t=2.53s
10. [双选]如图所示,两质量相等的物块A、B通过一轻质弹簧连接,B足够长、放置在水平面上,所有接触面均光滑。弹簧开始时处于原长,运动过程中始终处在弹性限度内。在物块A上施加一个水平恒力,A、B从静止开始运动到第一次速度相等的过程中,下列说法中正确的有(CD )
A . 当A、B加速度相等时,系统的机械能最大
B.当A、B加速度相等时,A、B的速度差最小
C.当A、B的速度相等时,A的速度达到最大
D.当A、B的速度相等时,弹簧的弹性势能最大
9. 如图所示,质量为m的物块从A点由静止开始下落,加速度是g/2,下落H到B点后与一轻弹簧接触,又下落h后到达最低点C,在由A运动到C的过程中,空气阻力恒定,则(
D )
A.物块机械能守恒 B.物块和弹簧组成的系统机械能守恒
C.物块机械能减少
D.物块和弹簧组成的系统机械能减少
8、如图,一轻绳的一端系在固定粗糙斜面上的O点,另一端系一小球.给小球一足够大的初速度,使小球在斜面上做圆周运动.在此过程中,( C )
A.小球的机械能守恒 B.小球动量保持不变
C.绳的张力对小球不做功
D.在任何一段时间内,小球克服摩擦力
所做的功总是等于小球动能的减少
7. 一个质量为m的小铁块沿半径为R 的固定半圆轨道上边缘由静止滑下,到半圆底部时,轨道所受压力为铁块重力的1.5倍,则此过程中铁块损失的机械能为 ( .D )
A.
mgR B.
mgR C.
mgR D.
mgR
[能量方面概念题-莫仅凭感觉,需要立足公式、规律,必要时注意功和能的切换]
6.如图所示,长为L的木板水平放置,在木板的A端放置一个质量为m的小物块,现缓慢抬高木板的A端,使木板以左端为轴转动,当木板转到与水平面的夹角为时,小物块开始滑动,此时停止转动木板,小物块滑到底端的速度为v,则在整个过程中( AD )
A.木板对物块做功为
B.摩擦力对小物块做功为mgLsin
C.支持力对小物块做功为2mgLsin
D.滑动摩擦力对小物块做功为
5、如图,小车A质量为mA=2 kg,置于光滑水平面上,初速度为v=14 m/s.带电量q=0.2 C 的可视为质点的物体B,质量mB=0.1 kg,轻放在小车的右端.在它们的周围存在匀强磁场,方向垂直纸面向里,磁感应强度B=0.5 T,物体B与小车之间有摩擦力,小车足够长.求:
(1)物体B的最大速度.
(2)小车A的最小速度.
(3)在此过程中转变成多少内能?
[解析] (1)物体B脱离小车前在摩擦力作用下逐渐加速,物体B恰脱离小车时速度即达最大,且以后即以该速度做匀速直线运动.设该速度为vB,则qvBB=mBg,所以vB=mBg/qB=0.1×10/0.2×0.5=10 m/s.
(2)A、B脱离前A在摩擦力作用下做减速运动,A、B脱离时速度最小,且以后即以该速度匀速运动.由A、B作用中动量守恒,得
mAv=mAvA+mBvB,所以vA=v-vB=14-
×10=13.5 m/s.
(3)由能的转化和守恒定律,得E内=mAv2-
mAvA2-
mBvB2=8.75 J.
4.(12分)设炮弹止升到达最高点的高度为H,由 (1分)
m
(2分)
设质量为m的弹片刚爆炸后的速度为v,则另一块的速度为v2=2v (1分)
运动的时间为t,根据平抛运动规律,有
(1分)
R=vt (1分)
m/s
(2分)
v2=2v=160m/s (1分)
炮弹刚爆炸后,两弹片的总动能
(2分)
J
(1分)
4.某炮竖直向上发射炮弹,炮弹的质量M为3kg(内含炸药的质量可以忽略不计),炮弹被射出的初速度v0为60m/s。当炮弹到达最高点时爆炸为沿水平方向反向飞行的两片,其中一片质量m为2kg,其炸开瞬间的速度大小是另一片的一半。现要求弹片不能落到以发射点为圆心、以半径R为480m的圆周范围内。假定重力加速度g始终为10m/s2,忽略空气阻力。求刚爆炸完时两弹片的总动能至少多大?
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