题目列表(包括答案和解析)
解析 小球A从最高点飞出的最小速度vA=,由机械能守恒,mghA=2mgR+
mv
,则hA=
,A选项正确;小球B从最高点飞出的最小速度vB=0,由机械能守恒,mghB=2mgR,释放的最小高度hB=2R,B选项错误;要使小球A或B从轨道最高点飞出后,恰好落在轨道右端口处,R=v0t,R=
gt2,则v0=
,而A的最小速度vA=
>v0,A球不可能落在轨道右端口处,B球可能,C选项错误、D选项正确.
解析 (1)小球从曲面上滑下,只有重力做功,由机械能守恒定律知:
mgh=mv
①
得v0==
m/s=2 m/s.
(2)小球离开平台后做平抛运动,小球正好落在木板的末端,则
H=gt2 ②
=v1t ③
联立②③两式得:v1=4 m/s
设释放小球的高度为h1,则由mgh1=mv
得h1==0.8 m.
(3)由机械能守恒定律可得:mgh=mv2
小球由离开平台后做平抛运动,可看做水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动,则:
y=gt2 ④
x=vt ⑤
tan 37°= ⑥
vy=gt ⑦
v=v2+v
⑧
Ek=mv
⑨
由④⑤⑥⑦⑧⑨式得:Ek=32.5h ⑩
考虑到当h>0.8 m时小球不会落到斜面上,其图象如图所示
答案 (1)2 m/s (2)0.8 m (3)Ek=32.5h 图象见解析
.A球自塔顶自由落下,当落下1 m时,B球自距塔顶7 m处开始自由下落,两球恰好同时落地,则塔高为多少?
【解析】:设塔高为h,B球下落时间为t,A球下落1 m时的速度为v1,根据匀加速直线运动的位移公式得
h-1=v1t+gt2①
h-7=gt2②
v=2g×1③
由①②③解得:h=16 m.
.A球自塔顶自由落下,当落下1 m时,B球自距塔顶7m处开始自由下落,两球恰好同时落地,则塔高为多少?
【解析】:设塔高为h,B球下落时间为t,A球下落1 m时的速度为v1,根据匀加速直线运动的位移公式得
h-1=v1t+gt2①
h-7=gt2②
v=2g×1③
由①②③解得:h=16 m.
如图(a)所示,光滑的平行长直金属导轨置于水平面内,间距为L、导轨左端接有阻值为R的电阻,质量为m的导体棒垂直跨接在导轨上。导轨和导体棒的电阻均不计,且接触良好。在导轨平面上有一矩形区域内存在着竖直向下的匀强磁场,磁感应强度大小为B。开始时,导体棒静止于磁场区域的右端,当磁场以速度v1匀速向右移动时,导体棒随之开始运动,同时受到水平向左、大小为f的恒定阻力,并很快达到恒定速度,此时导体棒仍处于磁场区域内。
(1)求导体棒所达到的恒定速度v2;
(2)为使导体棒能随磁场运动,阻力最大不能超过多少?
(3)导体棒以恒定速度运动时,单位时间内克服阻力所做的功和电路中消耗的电功率各为多大?
(4)若t=0时磁场由静止开始水平向右做匀加速直线运动,经过较短时间后,导体棒也做匀加速直线运动,其v-t关系如图B.所示,已知在时刻t导体棋睥瞬时速度大小为vt,求导体棒做匀加速直线运动时的加速度大小。
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