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1、计算题 如图所示,AB和CD为两个对称斜面,其上部足够长,下部分分别与一个光滑的圆弧面的两端相切,圆弧圆心角为120°,半径R=2.0m,一个质量为m=1㎏的物体在离弧高度为h=3.0m处,以初速度v0=4.0m/s沿斜面运动,若物体与两斜面间的动摩 ">
时间:2017-08-25 12:36:47
1、计算题 如图所示,AB和CD为两个对称斜面,其上部足够长,下部分分别与一个光滑的圆弧面的两端相切,圆弧圆心角为120°,半径R=2.0m,一个质量为m=1㎏的物体在离弧高度为h=3.0m处,以初速度v0=4.0m/s沿斜面运动,若物体与两斜面间的动摩擦因数μ=0.2,重力加速度g=10m/s2,求:
(1)以圆弧最低点为参考面,物体释放后最终机械能的大小;
(2)物体释放后,在圆弧最低点对圆弧面的最小压力大小;
(3)物体释放后,在斜面上(不包括圆弧部分)走过路程的最大值。600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060505/05njj4f1ex0.jpg\" style=\"vertical-align:middle;\">
参考答案:(1)物体最终在圆弧上往返运动,机械能E=mgR(1-cos60°)=10J。
(2)物体最终在圆弧上运动时,圆弧所受压力最小。由动能定理得? mgR(1-cos60°) =mv2/2?
由牛顿第二定律得Nmin-mg=mv2/R?解得Nmin=20N。
(3)物体在两斜面上来回运动时,克服摩擦力所做的功Wf=μmg cos60°Smax
物体从开始直到不再在斜面上运动的过程中mgh-Wf=0-mv02/2 ?解得Smax=38m。
本题解析:略
本题难度:一般
2、选择题 如图所示,a、b、c为电场中同一条电场线上的三点,其中c为ab的中点.已知a、b两点的电势分别为Φa=3V,Φb=9V,则下列叙述正确的是( )
A.该电场在c点处的电势一定为6V
B.a点处的场强Ea可能小于b点处的场强Eb
C.正电荷从a点运动到b点的过程中电势能一定增大
D.正电荷只受电场力作用从a点运动到b点的过程中动能可能增大600)makesmallpic(this,600,1800);\' alt=\"91考试网\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060505/ryjrgry0m4n.png\">
参考答案:
A、若该电场是匀强电场,则在c点处的电势为φc=φa+φb2=6V,若该电场不是匀强电场,则在c点处的电势为φc≠6V.故A错误.
B、一条电场线,无法判断电场线的疏密,就无法判断两点场强的大小,所以a点处的场强Ea可能小于b点处的场强Eb.故B正确.
C、D根据正电荷在电势高处电势能大,可知,正电荷从a点运动到b点的过程中电势能一定增大,而由能量守恒得知,其动能一定减小.故C正确,D错误.
故选BC
本题解析:
本题难度:简单
3、简答题 如图所示,可视为质点的三物块A、B、C放在倾角为30°、长L=2m的固定斜面上,物块与斜面间的动摩擦因数μ=
7
80 |
| q1q2 r |
参考答案:(1)A、B、C处于静止状态时,设B、C间距离为L1,则C对B的库仑斥力:F0=kqCqBL21?
以A、B为研究对象,根据力的平衡?F0=(mA+mB)gsin30°?
联立解得?L1=1.0m?
(2)给A施加力F后,A、B沿斜面向上做匀加速直线运动,C对B的库仑斥力逐渐减小,A、B之间的弹力也逐渐减小.经过时间t0,B、C间距离设为L2,A、B两者间弹力减小到零,此后两者分离,力F变为恒力.则t0时刻C对B的库仑斥力为:F0=kqCqBL22?①
以B为研究对象,由牛顿第二定律有:F0-mBgsin30°-μmBgcos30°=mBa?②
联立①②解得?L2=1.2m?
则t0时间内A上滑的距离△L=L2+L1=0.2m?
设t0时间内库仑力做的功为W0,由功能关系有
W0=kq1q2L1-kq1q2L2
代入数据解得?W0=1.2J? ③
(3)设在t0时间内,末速度为v1,力F对A物块做的功为W1,由动能定理有
W1+W2+WG+Wf=12(mA+mB)v21? ④
而?Wf=-μ(mA+mB)g?△Lcos30°,WG=-(mA+mB)g△Lsin30°⑤
v21=2a△L?⑥
由③~⑦式解得?W1=1.05J? ⑦
经过时间t0后,A、B分离,力F变为恒力,对A由牛顿第二定律有
F-mAgsin30°-μmAgcos30°=mAa? ⑧
力F对A物块做的功?W2=F?(L-L2)? ⑨
由⑧⑨式代入数据得?W2=5?J?
则力F对A物块做的功:W=W1+W2=6.05J?
答:(1)未施加拉力F时物块B、C间的距离1.0m;
(2)t0时间内A上滑的距离及库仑力做的功1.2J;
(3)拉力F对A物块做的总功是6.05J.
本题解析:
本题难度:一般
4、选择题 如图所示,假设某次罚点球直接射门时,球恰好从横梁下边缘踢进,此时的速度为600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060505/txo1occgxyn.png\" style=\"vertical-align:middle;\">。横梁下边缘离地面的高度为h,足球质量为m,运动员对足球做的功为W1,足球运动过程中克服空气阻力做功为W2,选地面为零势能面,下列说法正确的是
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060505/flm5goygbfg.jpg\" style=\"vertical-align:middle;\">
A.运动员对足球做的功为600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060505/icmcvbqjxl0.png\" style=\"vertical-align:middle;\">W
B.足球机械能的变化量为W1—W2
C.足球克服阻力做功为600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060505/3lpea0btdbi.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
D.运动员刚踢完球的瞬间,足球的动能为600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060505/uzkscea3sdl.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
参考答案:B
本题解析:从球踢出到球恰好从横梁下边缘踢进,根据动能定理,设人做功为W,600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060505/gvyzrfzbpxi.png\" style=\"vertical-align:middle;\">,A错;足球机械能变化量等于除了重力以外其他力做的功为W1—W2,B对;由上面的式子
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060505/12lslg3llik.png\" style=\"vertical-align:middle;\">,C错;运动员刚踢完球的瞬间,足球的动能为运动员对足球做的功,D错;
本题难度:简单
5、选择题 人骑自行车下坡,坡长L=500m,坡高h=8m,人和车的总质量为100kg,下坡时初速度为4m/s,人不踏车的情况下,到达坡底时的车速为10m/s,g=10m/s2,则下坡过程中阻力所做的功为(?)
A.-4000J
B.-5000J
C.-3800J
D.-4200J
参考答案:C
本题解析:下坡过程中,重力做正功,阻力做负功,所以根据动能定理可得:600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060505/2gg5idazxux.png\" style=\"vertical-align:middle;\">,代入数据可得
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060505/m5llguu1pyc.png\" style=\"vertical-align:middle;\">,故C正确,ABD错误,
点评:在应用动能定理解决问题时,可以不考虑过程,只需要注意始末状态即可,所以动能定理是解决变力做功,多过程问题的首选方法
本题难度:一般