题目列表(包括答案和解析)
20、如图5-11所示,在光滑的水平面上有一平板小车M正以速度v向右运动。现将一质量为m的木块无初速地放上小车,由于木块和小车间的摩擦力的作用,小车的速度将发生变化。为使小车保持原有的速度不变,必须及时对小车施加一向右的水平恒力F。当F作用一段时间后把它撤去时,木块恰能随小车一起以速度v共同向右运动,设木块和小车间的摩擦因数为,求在上述过程中,水平恒力F对小车做多少功?
19、如图5-10个质量为m的小球拴在长l的细线上做成一个单摆,把小球从平衡位置O拉至A,使细线与竖直方向成角,然后轻轻释放。若在悬点的正下方有一颗钉子P,试讨论,钉子在何处时,
(1) 可使小球绕钉来回摆动;
(2)可使小球绕钉做圆周运动。
18、顶端粗糙的小车,放在光滑的水平地面上,具有一定速度的小木块由小车左端滑上小车,当木块与小车相对静止时木块相对小车的位移为d,小车相对于地面的位移为S,则滑动摩擦力对木块做的功为多少?这一过程中产生多少热量?(设木块与小车之间滑动摩擦力为f)
17、推行节水工程的转动喷水“龙头”如右图所示,“龙头”距离地面h,可将水水平喷出,其灌溉半径可达10h,每分钟喷水m,所用的水从地下H深的井里抽取,设水以相同的速率喷出,水泵效率为,不计空气阻力。试求:
(1)水从喷水“龙头”喷出的初速度;
(2)水泵每分钟对水做的功;
(3)带动水泵的电动机的最小输出功率。
16、为缩短航空母舰上飞机起飞前行驶的距离,通常用弹簧弹出飞机,使飞机获得一定的初速度,进入跑道加速起飞,某飞机采用该方法获得的初速度为之后,在水平跑道上以恒定功率P沿直线加速,经过时间t,离开航空母舰但恰好达到最大速度,设飞机的质量为m,飞机在跑道上加速时所受阻力大小恒定。
求:(1)飞机在跑道上加速时所受阻力f的大小;
(2)航空母舰上飞机的跑道的最小长度S。
15、被轻质弹簧(劲度系数为K)连接的物块A和B的质量均为m。现用力竖直向下使A下移压缩弹簧,然后撤去外力,当A向上运动使弹簧长度为H时,B对水平地面的压力为零。现若改在轨道半径为R的航天飞机上重复上述操作,则当B对支持面的压力为零时,弹簧的长度H= ,此时A的加速度a= 。(已知地面上重力加速度为g,地球半径为R,操作中弹簧均处在弹性限度内)
14、假设在NaCl蒸汽中存在由钠离子和氯离子靠静电相互作用构成的单个NaCl分子。若取与相距无限远时其电势能为零,一个NaCl分子的电势能为-6.1eV,已知使一个中性钠原子Na最外层的电子脱离钠原子则形成钠离子所需的能量(电离能)为5.1eV,使一个中性氯原子Cl结合一个电子形成氯离子所放出的能量(亲和能)为3.8eV。由此可算出,在将一个NaCl分子分解成彼此远离的中性钠原子Na和中性氯
原子Cl的过程中,外界供给的总能量等于 eV。
13、用落体验证机械能守恒定律的实验
(1)为进行该实验,备有下列器材可供选择
铁架台、打点计时器、复写纸片、纸带、低压直流电源、天平、秒表、导线、开关。 其中不必要的器材是 。缺少的器材是 。
(2)若实验中所用重物的质量m=1㎏,打点时间间隔为0.02s,打出的纸带如图5-7所示,O、A、B、C、D为相邻的几点,测的OA=0.78cm、OB=1.79㎝、OC=3.14㎝、OD=4.90㎝,查出当地的重力加速度g=9.80,则重物在B点时的动能EAB= J。从开始下落到B点的过程中,重物的重力势能减少量是 J,由此得出的结论是
。
(3)根据纸带算出相关各点的速度v量出下落的距离h,以为纵轴,以h为横轴画出的图线应是图5-8中的 ,就证明机械能是守恒的,图像的些率代表的物理量是 。
12、如图5-6所示,固定在竖直平面内的光滑圆周轨道(半径为R)的最低点(A点),C为轨道的最高点,B点和D点与圆心O在同一水平面上。一质量为m的小球(可视为质点)从A点开始向右沿轨道内侧运动,经C点时对轨道的压力刚好减小到零。若小球做圆周运动的周期为T,则(1)小球经过最高点C时的速度大小为
(2)小球由C点经D点到达A点的过程中,重力对小球做功的平均功率是_ ___。
11、质量为m的物体放在一倾角为的斜面上,向下轻轻一推,它刚好能够匀速下滑,若给此物体一个沿斜面向上的速度(斜面足够长),则它在滑到最高点过程中,损失得机械能为 。
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