题目列表(包括答案和解析)
8.质量为1.0kg的小球从高20m处自由下落到软垫上,反弹后上升的最大高度为5.0m,小球与软垫接触的时间为1.0s,在接触时间内小球受到合力的冲量为(空气阻力不计)( )
A、10N·s B、20N·s C、30N·s D、40N·s
7.A、B两个物体都静止在光滑水平面上,当分别受到大小相等的水平力作用,经过相等时间,则下述说法中正确的是 ( )
A、A、B所受的冲量相同 B、A、B的动量变化相同
C、A、B的末动量相同 D、A、B的末动量大小相同
6.在以下几种运动中,相等的时间内物体的动量变化相等的是( )
A、匀速圆周运动 B、自由落体运动 C、平抛运动 D、竖直上抛运动
5.如图所示,两个质量相等的物体,在同一高度沿倾角不同的两个光滑斜面由静止自由滑下到达斜面底端的过程中,不相同的物理量是 ( )
A、重力的冲量 B、弹力的冲量
C、合力的冲量 D、刚到达底端的动量
4.在距地面h高处以v0水平抛出质量为m的物体,当物体着地时和地面碰撞时间为Δt,则这段时间内物体受到地面给予竖直方向的冲量为 ( )
A、 B、 C、 D、
3.人从高处跳到低处,为了安全,一般都是让脚尖先着地。这样做是为了( )
A、减小着地时所受冲量
B、 B、使动量增量变得更小
C、增大人对地面的压强,起到安全作用
D、延长与地面的冲击时间,从而减小冲力
2.下列关于动量的论述哪些是正确的是( )
A、质量大的物体动量一定大 B、速度大的物体动量一定大
C、两物体动能相同,动量不一定相同 D、两物体动量相同,动能不一定相同
1.下列说法中正确的是( )
A、物体的速度改变时,动量不一定改变
B、物体的动量改变时,速度不一定改变
C、物体的速度不变,动量一定不变
D、物体在任一时刻的动量方向,一定是该时刻的速度方向
由于摩擦力问题可以引发关于运动、相对运动和能量的转化等问题,因此它们也成了历年高考的热点。
例题3(2003年全国高考)一传送带装置示意如图3,其中传送带经过AB区域时是水平的,经过BC区域时变为圆弧形(圆弧由光滑模板形成,未画出),经过CD区域时是倾斜的,AB和CD都与BC相切。现将大量的质量均为m的小货箱一个一个在A处放到传送带上,放置时初速度为零,经传送带运送到D处,D和A的高度差为h。稳定工作时传送带速度不变,CD段上各箱等距排列,相邻两箱的距离为L,每个箱在A处投放后,在到达B之前已经相对于传送带静止,且以后也不再滑动(忽略经BC段时的微小滑动)。已知在一段相当长的时间T内,共运送小货箱的数目为N。这装置由电动机带动,传送带与轮子间无相对滑动,不计轮轴处的摩擦。求电动机的平均输出功率P。
图3
以地面为参考系,设传送带的速度为。在水平段运输的过程中,小货箱先在滑动摩擦力作用下做匀加速直线运动。设这段路程S,所用时间为t,加速度为a,则对小箱有
在这段时间内,传送带运动的路程为
设小箱与传送带之间的滑动摩擦力为f,则传送带对小箱做功为
在小箱运动过程中由于摩擦而产生的热量为
可见,在此过程中,小箱获得的动能与发热量相等。
在传送带的倾斜部分,由于静摩擦力的作用使小箱的重力势能增加,每运一箱增加的重力势能为
由功能原理可知,电动机输出的总功用于增加小箱的动能、势能以及克服摩擦力发热,即有
由已知相邻小箱的距离为L,所以
联立以上各式可得
(1)物体和传送带一起匀速运动
匀速运动说明物体处于平衡状态,则物体受到的摩擦力和重力沿传送带的分力等大方向,即物体所受到的静摩擦力的方向向上,大小为。
(2)物体和传送带一起加速运动
①若物体和传送带一起向上加速,传送带的倾角为,则对物体有
即物体所受到的静摩擦力方向向上,大小为
②物体和传送带一起向下加速运动,则静摩擦力的大小和方向决定于加速度a的大小。
当时,无静摩擦力。
当时,此时有
即物体所受到的摩擦力方向向下,其大小为
在这种情况下,重力向下的分力不足以提供物体的加速度a,物体有相对于传送带向上的运动趋势,所受到的静摩擦力向下以弥补重力分力的不足。
当时,此时有
即物体受到的静摩擦力的方向向上,其大小为
此时重力向下的分力提供物体向下的加速度过剩,物体有相对于传送带向下的运动趋势,必受到向上的摩擦力。
例题2 皮带传送机的皮带与水平方向的夹角为,如图2所示。将质量为m的小物块放在皮带传送机上,随皮带一起向下以加速度a做匀加速直线运动,则下列说法中正确的是()。
①小物块所受到的支持力的方向一定垂直于皮带指向物块
②小物块所受到的静摩擦力的方向一定沿皮带斜向下
③小物块所受到的静摩擦力的大小可能等于
④小物块所受到的重力和摩擦力的合力的方向一定沿斜面方向
A. ①② B. ①③ C. ②④ D. ③④
图2
解析:由前面的分析可知,由于本题中物体的加速度a和的大小关系不确定,故物体所受到的静摩擦力的大小和方向就不确定,因此正确的选项为B。
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