题目列表(包括答案和解析)
(12分).如图所示,一质量为m的滑块从高为h的光滑圆弧形槽的顶端A处无初速度滑下,槽的底端B与水平传送带相接,传送带的运行速度恒为v0,两轮轴心间距为L,滑块滑到传送带的末端时恰与传送带速度相同(滑块到B点时速度小于v0)。求:
(1)滑块到达底端B时的速度v;
(2)滑块与传送带间的动摩擦因数μ;
(3)此过程中,由于克服摩擦力做功而产生的热量Q。
.如图所示,一质量为m的滑块,以初速度v0从倾角为θ的斜面底端滑上斜面,当其速度减为0后又沿斜面返回底端.已知滑块与斜面间的动摩擦因数为μ,若滑块所受的摩擦力为f、所受的合外力为F合、加速度为a、速度为v,选沿斜面向上为正方向,在滑块沿斜面运动的整个过程中,这些物理量随时间变化的图像大致正确的是( )
图3-5-11
图3-5-12
【解析】:选AD.滑块在上滑过程中滑动摩擦力方向向下,大小恒定为μmgcosθ,物块下滑时滑动摩擦力方向向上,大小仍为μmgcosθ,A答案正确;在物体上滑下滑过程中,加速度始终沿斜面向下,为负,所受合力也为负,所以B、C错;上滑过程做正向的匀减速,减速的加速度a=-(gsinθ+μgcosθ),v-t图像斜率大,下滑过程做负向的匀加速,加速度a=gsinθ-μgcosθ,小于a,v-t图像斜率减小.D答案正确.
.如图所示,一质量为m的滑块,以初速度v0从倾角为θ的斜面底端滑上斜面,当其速度减为0后又沿斜面返回底端.已知滑块与斜面间的动摩擦因数为μ,若滑块所受的摩擦力为f、所受的合外力为F合、加速度为a、速度为v,选沿斜面向上为正方向,在滑块沿斜面运动的整个过程中,这些物理量随时间变化的图像大致正确的是( )
图3-5-11
图3-5-12
【解析】:选AD.滑块在上滑过程中滑动摩擦力方向向下,大小恒定为μmgcosθ,物块下滑时滑动摩擦力方向向上,大小仍为μmgcosθ,A答案正确;在物体上滑下滑过程中,加速度始终沿斜面向下,为负,所受合力也为负,所以B、C错;上滑过程做正向的匀减速,减速的加速度a=-(gsinθ+μgcosθ),v-t图像斜率大,下滑过程做负向的匀加速,加速度a=gsinθ-μgcosθ,小于a,v-t图像斜率减小.D答案正确.
A、 | B、 | C、 | D、 |
题号
14
15
16
17
18
19
20
21
答案
A
AC
D
C
B
B
BC
CD
22.(Ⅰ) (1)甲 (2)BC (3)2.0 1.50 1.0
(Ⅱ) (1)0.25 (2)小车滑行时所受摩擦阻力较大 (3)使导轨倾斜一定的角度以平衡摩擦力
23.解:⑴由题意可知:小球落到斜面上并沿斜面下滑,说明此时小球速度方向与斜面平行,否则小球会弹起,所以υy = υ0tan53° (2分) υy2 = 2gh
(2分)
代入数据,得υy =
⑵由υy = gt1得t1 = 0.4s (1分)
s =υ0t1 = 3×
⑶小球沿斜面做匀加速直线运动的加速度a = (1分)
初速度 =
=υt2
+ a
t22 (2分)
代入数据,整理得
4t22 + 5t2 - 26 = 0
解得 t2 =
2s 或t2 = - 13s(不合题意舍去)
(1分)
所以t =
t1 + t2 = 2.4s (1分)
24.(1)小球在C处受水平向右的电场力F和竖直向下的重力G,加速度为g
则由 (3分)
(2)从A→B由动能定理得 (3分) (1分)
在B点,由牛顿运动定律得: (2分) 得 (1分)
(3) 小球从B点穿出后,在电场和重力场的复合场中做类平抛运动,由运动分解知识得:
水平方向: (3分)
竖直方向: (1分) 联立解得:s=R/2 (2分)
由题意得: 虚线框MNPQ的高度h≥sBC+R= 宽度L≥2R (1分)
30.A.解析:设月球表面重力加速度为g,月球质量为M.
∵球刚好完成圆周运动,∴小球在最高点有 (4分)
从最低点至最高低点有 (4分)
由①②可得 (3分)
∵在月球表面发射卫星的最小速度为月球第一宇宙速度
∴ (4分)
B.解: (1)设滑块到达B点的速度为v,由机械能守恒定律,有
.--------4分
(2)滑块在传送带上做匀加速运动,受到传送带对它的滑动摩擦力,有mg =ma,滑块对地位移为L,末速度为v0,则,得--------------4分
(3)产生的热量等于滑块与传送带之间发生的相对位移中克服摩擦力所做的功,即
为带与滑块间的相对位移,设所用时间为t,则, 3分
得。-----------4分
C.解:(1)设乙物体运动到最高点时,绳子上的弹力为T1,
对乙物体 =5N (2分)
当乙物体运动到最低点时,绳子上的弹力为T2
对乙物体由机械能守恒定律: (3分)
又由牛顿第二定律: (2分)
得: =20N (2分)
(2)设甲物体的质量为M,所受的最大静摩擦力为f ,
乙在最高点时甲物体恰好不下滑,有: (2分)
乙在最低点时甲物体恰好不上滑,有: (2分)
可解得: (1分)
(1分)
D. 解:(1)在电荷由A移到B的过程中,电势能增加了0.1J,所以电场力做功-0.1J
(2)由U=W/q,U=-0.1J/-2×10
(3)由E=U/d=U/ABCOS60O=5×105 (V/m)
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