时间:2020-08-09 22:59:03
1、简答题 质量为8×107kg的列车,从某处开始进站并关闭动力,只在恒定阻力作用下减速滑行。已知它开始滑行时的初速度为20m/s,当它滑行了300米时,速度减小到10m/s,接着又滑行了一段距离后停止,那么:
(1) 关闭动力时列车的初动能为多大?
(2) 列车受到的恒定阻力为多大?
(3)列车进站滑行的总距离和总时间各为多大?
参考答案:(1)1.6×1010J
(2) 4×107N
(3)400 m
本题解析:(1)初动能Ek0=
mv20 =
×8×107×202=1.6×1010J
(2) 恒定阻力大小:f = m|a|=m(v20-v21)/2s=4×107N
(3)设总时间和总位移大小分别为t0和s0,则:
ft0=mv0
f s0=
mv20
则:t0=mv0/f="40" s
s0=
mv20/f="400" m
本题难度:一般
2、计算题 一名质量为60 kg的工人,站在竖直向上运动着的升降机底板上.他看到升降机上挂着一个重物的弹簧测力计的示数为40 N ,已知该重物的质量为5 kg. 弹簧测力计的质量忽略不计. ?(g取10 m/s2) 
(1)先根据受力情况判断重物的加速度的方向,并指出重物是处于超重状态还是失重状态.,再求出重物的加速度的大小.
(2)这时该工人对升降机底板的压力是多大?
(3)如果悬挂测力计的悬线突然从A点断开,则此时重物的加速度有何变化?
参考答案:(1)重物处于失重状态,
(2)480N?(3)重物的加速度立即变为
,方向竖直向下
本题解析:(1)以重物为研究对象,重物受向下的重力mg,向上的弹簧拉力F,由于重物的重力mg大于弹簧的拉力F,因此重物所受合力方向向下,即重物的加速度方向应向下,重物处于失重状态.?
由牛顿第二定律有:mg-F=ma?
所以
?
(2)以人为研究对象,人受到重力Mg,底板的支持力FN,
由牛顿第二定律有
,?
得
,?
由牛顿第三定律知,人对升降机底板的压力大小为480N. ?
(3)悬线突然断开,则此时重物的加速度立即变为重力加速度,即大小是
,方向竖直向下.?
点评:注意对超重失重现象的理解,人处于超重或失重状态时,人的重力并没变,只是对支持物的压力或对悬挂物的拉力变了,可用牛顿第二定律求出拉力或压力大小。
本题难度:一般
3、计算题 (10分)质量为0.2kg的物体,以24m/s的初速度竖直向上抛出,由于空气的阻力,经2s到达最高点。假设物体在运动过程中所受的空气阻力大小不变,求:(1)物体上升的最大高度;(2)物体由最高点落回抛出点所用的时间。(g取10m/s2)
参考答案:(1)24m(2)
本题解析:(1)∵物体上升到最高点做匀减速运动
∴
?(2分)
(2)物体向上运动时有:
?(2分)
当物体向下运动时有:
?(2分)
∴
?(2分)
点评:要求同学们能根据题目的需要选择不同的运动过程运用动能动理解题,本题难度不大.
本题难度:简单
4、选择题 如图所示,在粗糙绝缘水平面上固定两个等量同种电荷P、Q,在PQ连线上的M点由静止释放一带电滑块,则滑块会由静止开始一直向右运动到PQ连线上的另一点N而停下,则滑块由M到N的过程中,以下说法正确的是( )
A.滑块受到的电场力一定是先减小后增大
B.滑块的电势能一直减小
C.滑块的动能与电势能之和可能保持不变
D.PM间距一定小于QN间距
参考答案:A、滑块受到的电场力是两个电荷对它作用力的合力.在PQ的中点,两个电荷对滑块作用力的合力为0,从M向右电场力先减小,过PQ的中点,电场力又增大.但不知道N点是否在中点右侧,故不能确定具体变化.故A错误
? B、若N点在中点右侧,则在PQ中点的左侧,所受的电场力向右,在PQ中点的右侧,所受电场力向左,可见电场力先做正功后做负功,电势能先减小后增大.故B错误.
? C、因水平面不光滑,知内能增加,则动能与电势能之和减小.故C正确.
?D、因水平面不光滑,PN间距不等于QN间距,在水平方向上除了受电场力以外,还受摩擦力,则运动到速度为0的位置在M对称点的左侧,所以PM<QN.故D正确
? 故选:D.
本题解析:
本题难度:一般
5、简答题 竖直运行的升降机地板上有一个质量为100kg的物体,它对地板的压力随时间变化的图象如图所示.若升降机从静止开始向上运动,g取10m/s2,求8s内升降机上升的高度?
参考答案:取升降机地板上的物体为研究对象,物体受力情况如右图所示.取向上为正方向.由牛顿第三定律可知,物体对地面的压力等于地面对物体的支持力,即F=FN.
在0~2s内,FN1=F1>mg,物体所受合外力竖直向上,所以物体向上做匀加速直线运动.
由牛顿第二定律得?FN1-mg=ma1①
a1=FN1-mgm=1.5×103-100×10100m/s2=5.0m/s2
所以物体的位移?x1=12a1t21=12×5.0×2.02m=10.0m②
物体2s末的速度?v=a1t1=5.0×2.0m/s=10.0m/s③
在2~6s内,FN2=mg,物体所受合外力为零,所以物体向上做匀速直线运动,则
物体的位移?x2=vt2=10.0×4.0m=40.0m④
在6~8s内,FN3<mg,物体所受合外力方向竖直向下,所以物体向上做匀减速直线运动,初速度为v=10.0m/s.
由牛顿第二定律F3-mg=ma3⑤
a3=F3-mgm=500-100×10100m/s2=-5.0m/s2
所以物体的位移?x3=vt3+12a3t23=10.0×2m+12×(-5.0)×2.02m=10.0m⑥
所整个过程中物体位移x=x1+x2+x3=10.0m+40.0m+10.0m=60.0m⑦
答:8s内升降机上升的高度为60.0m.
本题解析:
本题难度:一般