5、解:设圆环的半径为R、小球在最低点速度为v、
小球由静止开始沿轨道运动到最低点过程,由动能定理得:
( 3分)
在最低点做圆周运动则有:( 3分)
解得:( 2分)k+s-5#u
根据牛顿第三定律(或作用力与反作用力的关系)可知:( 3分)
小球在最低点球对环的压力为大小
4、解:(1)设力F作用时物体的加速度为a1,对物体进行受力分析,由牛顿第二定律可知 F-mgsinθ-μmgcosθ=ma1( 3分)
撤去力后,由牛顿第二定律有 mgsinθ+μmgcosθ=ma2 ( 3分)
根据图像可知:a1=20m/s2,a2=10m/s2 解得:μ=0.5 ( 1分)
拉力F=30N ( 1分)k+s-5#u
(2)( 3分)
3. 解:单摆的周期:T=2π(l/g)1/2=2π(10/π2g)1/2=2s -------------------(1分)
摆球碰撞后再回到平衡位置的时间是1s,每次摆球回到平衡位置时跟下一个小球碰撞
(1)第一个小球碰撞后
mv=2mv1 v1=v/2 --------------------------------------------(1分)
以后的小球与摆球碰撞后由于质量的增加速度逐渐减小,所以摆球摆动的最大高度是第一个小球碰撞后
2mgh=2mv12/2 ----------------------------------------------------(1分)
h=0.2m ------------------------------------------------------------(1分)
(2)第二个小球与摆球碰撞后
2mv1-mv=3mv2 v2=0 即碰后摆球静止 ----------------(1分)
同理:第3、5、7、9……个小球碰后,摆球摆动;
第2、4、6、8……个小球碰后摆球静止
所以,第8个小球与摆球相撞后,摆球的速度是零 v8=0 ----------(1分)
(3)第n个小球与摆球相撞后
若n为奇数:则vn-1=0
mv=(n+1)mvn vn=v/(n+1)
此时单摆的动能:Ek=(n+1)mvn2/2=mv2/2(n+1)=0.8/(n+1) J ------(1分)
若n为偶数:则:vn=0 单摆获得的动能为零 -----------------(1分)
2. 解:(1) BIL=mg ---------------------(2分)
BLv=I(R+R) -----------------------(2分)
v=2mgR/B2L2 -----------------(1分)
(2) mgh=mv2/2+2ER -------------------(2分)
ER=(mgh-2m3g2R2/B4L4)/2 -----(1分)k+s-5#u
1.解:(1)向上 ----------------------------------(2分)
(2)发生弹性碰撞
mv0=mv1+mv2 ----------------------------(1分)
mv02/2=mv12/2+mv22/2 ---------------(1分)
质量相等速度交换:v1=0 v2=v0
质点M做圆周运动:Bqv=mv02/R -------(1分)
R=mv0/Bq
T=2πR/v0=2πm/Bq k+s-5#u
t=2πm/Bq ----------------------(1分)
(3) 以后两质点间的最大距离等于圆周运动的直径d=2R=2 mv0/Bq
----------------------------------(2分)
7、(13分)如图所示,水平桌面上有一轻弹簧,左端固定在A点,自然状态时其右端位于B点。水平桌面右侧有一竖直放置的光滑轨道MNP,其形状为半径R=0.8m的圆环剪去了左上角135°的圆弧,MN为其竖直直径,P点到桌面的竖直距离也是R。用质量m1=0.4kg的物块将弹簧缓慢压缩到C点,释放后弹簧恢复原长时物块恰停止在B点。用同种材料、质量为m2=0.2kg的物块将弹簧缓慢压缩到C点释放,物块过B点后其位移与时间的关系为,物块飞离桌面后由P点沿切线落入圆轨道。g=10m/s2,求:
(1)BP间的水平距离。
(2)判断m2能否沿圆轨道到达M点。k+s-5#u
(3)释放后m2运动过程中克服摩擦力做的功
6、(12分)一辆汽车在平直的路面上以恒定功率由静止行驶,设所受阻力大小不变,其牵引力F与速度v的关系如图所示,加速过程在图中B点结束,所用的时间t=10s,经历的路程s=60m。求:
(1)汽车所受阻力的大小k+s-5#u
(2)汽车的质量
5、(11分)如图所示,一个绝缘光滑半圆环轨道放在竖直向下的匀强电场E中,在环的上端,一个质量为m、带电量为 +q的小球由静止开始沿轨道运动,求:在小球在最低点球对环的压力为大小。k+s-5#u
4、(11分)如图甲所示,质量为m=1kg的物体置于倾角为θ=37°的固定斜面上(斜面足够长),对物体施加平行于斜面向上的恒力F,作用时间t1=1s时撤去拉力,物体运动的部分v-t图像如图乙所示,取g=10m/s2,试求:
(1)拉力F的大小和斜面的动摩擦因数;k+s-5#u
(2求拉力F对物体所做的功
3.(8分)如图所示一个摆长为L=10/π2米的单摆,摆球质量为m=0.1千克,静止于平衡位置。另有质量均为m=0.1千克的小球n个与摆球在同一高度且在同一直线上,以相同的速度v=4米每秒向左运动,相邻两小球到达摆球平衡位置的时间间隔是1秒钟。每一个小球与摆球相撞后都和摆球粘在一起共同运动。(摆球和小球均视为质点,g=10m/s2)
求:(1)摆球摆动的最大高度
(2)第8个小球与摆球相撞后,摆球的速度k+s-5#u
(3)第n个小球与摆球相撞后单摆获得的动能
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