时间:2017-08-22 02:35:20
1、计算题 绝缘细绳的一端固定在天花板上,另一端连接着一个带负电的电量为q、质量为m的小球,当空间建立水平方向的匀强电场后,绳稳定处于与竖直方向成θ=60°角的位置,如图所示。
(1)求匀强电场的场强E;
(2)若细绳长为L,让小球从θ=30°的A点释放,王明同学求解小球运动至某点的速度的过程如下:
据动能定理:-mgL(1-cos30°)+qELsin30°=
得:
你认为王明同学求的是最低点O还是θ=60°的平衡位置处的速度,正确吗?请详细说明理由或求解过程。
参考答案:解:(1)小球在θ=60°角处处于平衡,则Eq=mgtanθ
得,方向水平向左
(2)王明同学的求解不正确
因为小球在θ=60°处处于平衡,因此小球从θ=30°的A点释放,它不会往A点的左边运动,而是以θ=60°处为中心、以A点为端点来回摆动,即小球不会运动至最低点O
王明同学的求解实际上也不是小球运动到θ=60°的平衡位置处的速度
平衡位置处的速度的正确求解应该是:
据动能定理有
联立解得
本题解析:
本题难度:一般
2、填空题 如图所示,质量为5.0×103 kg的汽车由静止开始沿平直公路行驶,当速度达到一定值后,关闭发动机滑行.速度图象如图所示,则在汽车行驶的整个过程中,发动机做功为________,汽车克服摩擦力做功为________.
参考答案:1.5×106 J? 1.5×106 J
本题解析:根据动能定理分析汽车的加速过程应得
W-Ff·x1=,? ①
分析减速过程应得Ff·x2=.? ②
由图象可知x2=2x1.联立①②两式可得
=?(5×103×202) J=1.5×106 J.
由能量守恒可知,克服摩擦力做功为WF=W=1.5×106 J.
本题难度:简单
3、选择题
如图所示,质量为M,长度为l的小车静止在光滑的水平面上,质量为m的小物块放在小车的最左端,现用一水平恒力F作用在小物体上,它和小车之间的摩擦力为f,经过一段时间,小车运动的位移为s,物体刚好滑到小车的最右端。则
A.此时物块的动能为(F-f)(s+)
B.此时小车的动能为fs
C.这一过程中,物块和小车增加的机械能为Fs
D.这一过程中,物块和小车产生的内能为f
参考答案:ABD
本题解析:
由图可知,在拉力的作用下物体前进的位移为,故拉力的功为
,摩擦力的功为
,则由动能定理可知物体的动能为
,故A正确;小车受摩擦力作用,摩擦力作用的位移为s,故摩擦力对小车做功为
,故小车的动能改变量为
;故B正确;物块和小车增加的机械能等于外力的功减去内能的增量,内能的增量等于
,故机械能的增量为
,故C错误,D正确
本题难度:一般
4、简答题 如图所示,在一光滑的水平面上有两块相同的木板B和C.重物A(视为质点)位于B的右端,A、B、C的质量相等.现A和B以同一速度滑向静止的C,B与C发生正碰.碰后B和C粘在一起运动,A在C上滑行,A与C有摩擦力.已知A滑到C的右端而未掉下.试问:从B、C发生正碰到A刚移动到C右端期间,C所走过的距离是C板长度的多少倍?
参考答案:设A、B、C的质量均为m.碰撞前,A与B的共同速度为v0,碰撞后B与C的共同速度为v1.对B、C(A对B的摩擦力远小于B、C间的撞击力),
根据动量守恒定律得?
?mv0=2mv1
设A滑至C的右端时,ABC的共同速度为v2,对A和BC应用动量守恒定律得
mv0+2mv1=3mv2
设AC间的动摩擦因数为μ,从碰撞到A滑至C的右端的过程中,C所走过的距离是s,对BC根据动能定理得?
μmgs=12(2m)v22-12(2m)v21
如果C的长度为l,则对A根据动能定理得
-μmg(s+l)=12mv22-12mv20
连立以上各式可解得?
?sl=73
C走过的距离是C板长度的73倍.
本题解析:
本题难度:一般
5、选择题 子弹以水平速度v射人静止在光滑水平面上的木块M,并留在其中,则( )
A.子弹克服阻力做功与木块获得的动能相等
B.子弹克服阻力做功小于子弹动能的减少
C.子弹克服阻力做功与子弹对木块做功相等
D.子弹克服阻力做功大于子弹对木块做功
参考答案:
对子弹,运用动能定理得,-f(L+s)=12mv′2-12mv2,即子弹克服阻力做功等于子弹动能的减小.
对木块,运用动能定理得,fL=12Mv′2-0,子弹对木块做功等于木块动能的增加量.
从两式可以看出,子弹克服阻力做功大于子弹对木块做功.故D正确,A、B、C错误.
故选D.
本题解析:
本题难度:一般