题目列表(包括答案和解析)
8. 一个物体在空中自由落下,它在末、
末时的动能之比为 。
7. 上海外滩气象信号台需要整体移位,施工人员将信号台与地面脱离后,在地面上铺上石英砂,用4个液压机水平顶推。已知信号台质量为,假设信号台所受摩擦力为重力的0.2倍,信号台做的是匀速直线运动,每台液压机的推力相同,那么每台液压机对信号台的推力为
N;若顶推的位移是14m,则每台液压机对信号台做的功是 J。(
)
6. 质量为的汽车发动机的额定功率为80kW,若汽车在平直公路上行驶所受阻力大小恒为
,那么( )
A. 汽车在公路上以额定功率行驶的最大行驶速度为
B. 汽车以额定功率起动,当汽车速度为时,加速度为
C. 汽车以的加速度起动做匀加速运动,第
末发动机实际功率为
D. 汽车以的加速度起动做匀加速运动,匀加速运动所能维持的时间为
5. 在高为H的平台上以初速度抛出一质量为
的小球,不计空气阻力,当它到达离抛出点的竖直距离为
的位置时,小球的动能增量为( )
A. B.
C.
D.
4. 关于功率,以下说法中正确的是( )
A. 据可知,机器做功越多,其功率就越大
B. 据可知,汽车牵引力一定与速度成反比
C. 据可知,只要知道时间
内机器所做的功,就可以求得这段时间内任一时刻机器做功的功率
D. 根据可知,发动机功率一定时,交通工具的牵引力与运动速度成反比
3. 如图2,物体A和B叠放在光滑水平面上,,
,在B上作用一个3N的水平拉力,A、B一起前进了4m,如图2所示,在这个过程中B对A做的功( )
A. 4J B. 12J C. 0 D. J
图2
2. 如图1所示,一个物体放在水平面上,在与竖直方向成角的斜向下的推力F的作用下沿平面移动了距离
,若物体的质量为
,物体与地面之间的动摩擦因数为
,则在此过程中( )
A. 摩擦力做的功为
B. 力F做的功为
C. 力F做的功为
D. 重力做的功为
图1
1. 比较力F在下列几种情况下做功的多少( )
(1)用水平推力F推质量为的物体在光滑水平面上前进了
(2)用水平推力F推质量为的物体沿动摩擦因数为
的水平面前进了
(3)斜面倾角为,与斜面平行的推力F,推一个质量为
的物体沿光滑斜面向上前进了
A.(3)做功最多 B.(2)做功最多
C. 做功相等 D. 不能确定
动能定理是针对状态量变化的定理,状态量的变化只取决于始末状态,不涉及中间状态,所以对有些全过程都适用该规律的题,可一次性列出方程直接求得结果,从而大大简化解题过程和数学运算。
[例1] 如图1所示,斜面长为,倾角为
,一物体质量为
,以初速度
从斜面底端A沿斜面向上滑行,斜面与物体间动摩擦因数为
,物体滑到斜面顶端B飞出斜面,最后落到与A同一高度的地面上C处,求物体落地速度大小
。
图1
解析:该物体的运动过程可分为两个阶段,第一个阶段是在斜面上做匀减速运动,利用牛顿运动定律和运动学公式,或者运用动能定理都可以求出物体在斜面顶端B处的速度;第二阶段物体做斜抛运动,只有重力做功,可应用机械能守恒定律求出物体落地时速度。物体在B处的速度
是两个运动阶段的衔接点,按照上述分析方法,
就是一个非常关键的量。
我们能不能换一个角度用全过程来考虑物体的运动呢?尽管物体在前后两个阶段运动形式不同,我们还是可以全过程来考虑,物体从,重力做的总功为零(因为A、C等高),只有斜面的摩擦力做负功,因此可以全过程应用动能定理,直接求出
,而不必求出中间状态量
,则
解得
[例2] 如图2所示,物体离斜面底端4m处由静止滑下,斜面倾角为,斜面与平面之间由一小段圆弧连接,若物体与各处的动摩擦因数均为0.5,求物体能在水平面上滑行多远?
图2
解析:
方法一:物体在斜面上受重力,支持力
,摩擦
的作用,则沿斜面将加速下滑(因为
),到达水平面后,在摩擦力
作用下,做减速运动,直至停止。对物体在斜面和在平面两种情况下受力分析如图3。
图3
因为
所以
由动能定理有 ①
在水平运动过程中
由动能定理有 ②
由此可解得
方法二:物体受力分析同上,物体运动的全过程中,初、末状态速度均为零,对全程应用动能定理,有
得
[模拟试题]
(答题时间:60分钟)
(五)求流体的功率
流体在撞击物体时做功。求流体做功的功率时,关键是建立物理模型,也就是说如何选取研究对象是解题的关键。
[例7] 某地强风的风速约为,设空气密度
。如果把通过横截面积为S=20m2的风的动能全部转化为电能,则利用上述已知量计算电功率的公式应为P=
,大小约为 W。(取一位有效数字)
分析:取内作用到横截面积为S的面积上的空气流为研究对象,如图3所示。则这部分空气流的质量为
空气流的动能为
则电功率为
代入数据解得
图3
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