时间:2019-06-23 22:08:31
1、选择题 已知一足够长的传送带与水平面的倾角为θ,以一定的速度匀速运动.某时刻在传送带适当的位置放上具有一定初速度的物块(如图甲所示),以此时为t=0时刻纪录了小物块之后在传送带上运动速度随时间的变化关系,如图乙所示(图中取沿斜面向上的运动方向为正方向,其中两坐标大小v1>v2).已知传送带的速度保持不变(g取10m/s2),则?( )
A.0~t1内,物块对传送带做正功
B.物块与传送带间的动摩擦因数为μ,μ<tanθ
C.0~t2内,传送带对物块做功为W=
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1 2 |
参考答案:A、由图知,物块先向下运动后向上运动,则知传送带的运动方向应向上.0~t1内,物块对传送带的摩擦力方向沿传送带向下,则物块对传送带做负功.故A错误.
B、在t1~t2内,物块向上运动,则有 μmgcosθ>mgsinθ,得μ>tanθ.故B错误.
C、0~t2内,由图“面积”等于位移可知,物块的总位移沿斜面向下,高度下降,重力对物块做正功,设为WG,根据动能定理得:W+WG=12mv22-12mv21,则传送带对物块做功W≠12mv22-12mv21.故C错误.
D、物块的重力势能减小、动能也减小都转化为系统产生的内能,则由能量守恒得知,系统产生的热量大小一定大于物块动能的变化量大小.故D正确.
故选D
本题解析:
本题难度:一般
2、选择题 有一物体以初速度v0沿倾角为θ的粗糙斜面上滑,如果物体与斜面间的动摩擦因μ<tanθ,那么能正确表示物体速度v随时间t的变化关系的图线是下图中的?(?)
参考答案:A
本题解析:
本题考查了力与直线运动的相关知识。
物体沿斜面向上匀减速过程的加速度a上=gsinθ+μgcosθ,沿斜面向下匀加速过程的加速度a下=gsinθ-μgcosθ。由于μ<tanθ,说明物体能沿斜面下滑,且a上>a下,从v-t图线的斜率含义可知,只有A选项正确。所以选A。
本题难度:简单
3、计算题 (16分) 如图所示为摩托车特技比赛用的部分赛道,由一段倾斜坡道AB与竖直圆形轨道BCD衔接而成,衔接处平滑过渡且长度不计.已知坡道的倾角θ=11.5°,圆形轨道的半径R=10 m,摩托车及选手的总质量m=250 kg,摩托车在坡道行驶时所受阻力为其重力的0.1倍.摩托车从坡道上的A点由静止开始向下行驶,A与圆形轨道最低点B之间的竖直距离h=5 m,发动机在斜坡上产生的牵引力F=2750 N,到达B点后摩托车关闭发动机.已知sin11.5°=,g取10 m/s2,求:
(1) 摩托车在AB坡道上运动的加速度;
(2) 摩托车运动到圆轨道最低点时对轨道的压力;
(3) 若运动到C点时恰好不脱离轨道,求摩托车在BC之间克服摩擦力做的功.
参考答案:(1)12 m/s2?(2)1.75×104 N,方向竖直向下;(3)1.25×104 J
本题解析: (1) 由受力分析与牛顿第二定律可知
F+mgsinθ-kmg=ma? (2分)
代入数据解得a=12 m/s2?(2分)
(2) 设摩托车到达B点时的速度为v1,由运动学公式可得
v=2ah/sinθ,由此可得v1=10?m/s? (2分)
在B点由牛顿第二定律可知
FN-mg=m? (2分)
轨道对摩托车的支持力为FN=1.75×104 N? (1分)
据牛顿第三定律,则摩擦车对轨道的压力为1.75×104 N? (1分)
方向竖直向下? (1分)
(3) 摩托车恰好不脱离轨道时,在最高点速度为v2
由牛顿第二定律得mg=m? (2分)
从B点到C点,由动能定理得-mg2R-Wf=mv
-
mv
? (2分)
由此可解得Wf=1.25×104 J
本题难度:一般
4、选择题 用一水平力F拉静止在水平面上的物体,在F从0开始逐渐增大的过程中,加速度a随外力F变化的图象如图所示,g=10 m/s2,则可以计算出( )
A.物体与水平面间的最大静摩擦力
B.F为14 N时物体的速度
C.物体与水平面间的动摩擦因数
D.物体的质量
参考答案:ACD
本题解析:由a-F图象可知,拉力在7 N之前加速度都是0,因此可知最大静摩擦力为7 N,A正确;再由图象可知,当F=7 N时,加速度为0.5 m/s2,当F=14 N时,加速度为4 m/s2,即F1-μmg=ma1,F2-μmg=ma2,可求得动摩擦因数及物体的质量,C、D正确;物体运动为变加速运动,不能算出拉力为14 N时的速度,B错误.
本题难度:一般
5、计算题 如图所示,水平绝缘光滑轨道AB的B端与处于竖直平面内的四分之一圆弧形粗糙绝缘轨道BC平滑连接,圆弧的半径R=0.40m。在轨道所在空间存在水平向右的匀强电场,电场强度E=1.0×104 N/C。现有一质量m=0.10kg的带电体(可视为质点)放在水平轨道上与B端距离s=1.0m的位置,由于受到电场力的作用带电体由静止开始运动,当运动到圆弧形轨道的C端时,速度恰好为零。已知带电体所带电荷q=8.0×10-5C,取g=10m/s2,求:
(1)带电体在水平轨道上运动的加速度大小及运动到B端时的速度大小;
(2)带电体运动到圆弧形轨道的B端时对圆弧轨道的压力大小;
(3)带电体沿圆弧形轨道运动过程中,电场力和摩擦力对带电体所做的功各是多少。
参考答案:解:(1)设带电体在水平轨道上运动的加速度大小为a,根据牛顿第二定律有 qE=ma①
解得 a=qE/m=8.0m/s2②
设带电体运动到B端的速度大小为vB,则解得 vB=
=4.0m/s③
(2)设带电体运动到圆轨道B端时受轨道的支持力为N,根据牛顿第二定律有 N-mg=④
解得 N=mg+R=5.0N⑤
根据牛顿第三定律可知,带电体对圆弧轨道B端的压力大小N′=N=5.0N⑥
(3)因电场力做功与路径无关,所以带电体沿圆弧形轨道运动过程中,
电场力所做的功W电=qER=0.32J⑦,
设带电体沿圆弧形轨道运动过程中摩擦力所做的功为W摩,
对此过程根据动能定理有W电+W摩-mgR=0-⑧
解得 W摩=-0.72J⑨
本题解析:
本题难度:一般