时间:2020-08-09 23:41:47
1、简答题 如图所示,倾角为θ的光滑斜面上有轻杆连接的A、B两个小物体,A的质量为m,B的质量为3m,轻杆长为L,A物体距水平地面的高度为h,水平地面光滑,斜面与水平地面的连接处是光滑圆弧,两物体从静止开始下滑.求:
(1)两物体在水平地面上运动时的速度大小?
(2)在整个运动过程中,杆对B物体所做的功?
参考答案:(1)A、B一起从斜面运动到水平地面的过程中,机械能守恒,设在水平地面上的共同速度为v,则
mgh+3mg(h+Lsinθ)=12(m+3m)v2
解得v=
本题解析:
本题难度:一般
2、选择题 某运动的物体动能为Ek,若将其质量和速度均变为原来的2倍,则物体的动能变为( )
A.2Ek
B.4Ek
C.8Ek
D.16Ek
参考答案:C
本题解析:根据动能公式
,质量和速度都变为原来的2倍,动能变为原来的8倍,C对;
本题难度:简单
3、选择题 矩形滑块由不同材料的上、下两层粘在一起组成,将其放在光滑的水平面上,如图所示.质量为m的子弹以速度v水平射向滑块.若射击上层,则子弹刚好不穿出;若射击下层,整个子弹刚好嵌入,则上述两种情况比较,说法正确的是:( )
①两次子弹对滑块做功一样多
②两次滑块所受冲量一样大
③子弹嵌入下层过程中对滑块做功多
④子弹击中上层过程中产生的热量多.
A.①④
B.②④
C.①②
D.②③
参考答案:①、根据动量守恒知道最后物块获得的速度(最后物块和子弹的公共速度)是相同的,即物块获得的动能是相同的,
根据动能定理,物块动能的增量是子弹做功的结果,所以两次子弹对物块做的功一样多.故①正确,③错误.
②由动量和动能的关系(EK=p22m)知道,滑块的动量也是相同的,由动量定理知滑块受到的冲量一样大.故②正确.
④子弹嵌入下层或上层过程中,系统产生的热量都等于系统减少的动能,而子弹减少的动能一样多(子弹初末速度相等);
物块能加的动能也一样多,则系统减少的动能一样,故系统产生的热量一样多,故④错误.
故选C.
本题解析:
本题难度:一般
4、选择题 如右图,一个质量为m的圆环套在一根固定的水平直杆上,环与杆的动摩擦因数为μ,现给环一个向右的初速度v0,如果在运动过程中还受到一个方向始终竖直向上的力F的作用,已知力F的大小F=kv(k为常数,v为环的运动速度),则环在整个运动过程中克服摩擦力所做的功(假设杆足够长)可能为( )
①
②0 ③
④
A.①②③
B.②③④
C.①②④
D.①③④
参考答案:C
本题解析:根据题意有对于小环的运动,根据环受竖直向上的拉力F与重力mg的大小分以下三种情况讨论:
当
时,即
时,环做匀速运动,
,环克服摩擦力所做的功为零;
当
时,即
时,环在运动过程中,速度减小,F减小,摩擦力
增大,最终环静止
,环克服摩擦力所做的功为
.
当
时,即
时,环在运动过程中,速度减小,F减小,摩擦力
减小到
时,环做匀速运动,
,即环克服摩擦力所做的功为
.由以上可知,选项C正确.
点评:注意当环在竖直方向所受合力为0时,此时杆对环不再有阻力作用,环在水平方向受平衡力,将保持此时的速度做匀速直线运动,由此可分三种情况对环进行受力分析从而确定环的受力情况和运动情况,根据动能定理求解克服阻力所做的功即可.
本题难度:一般
5、计算题 (原创)据华龙网报道,2010年6月21日重庆236路公交车经过沙坪坝区天马路斜坡时,刹车突然失灵,该路段坡度超过30度,直冲下去将会撞到更多的车辆和路人,后果不堪设想。情急之下,驾驶员欧师傅让车紧贴旁边隔离墙行驶,在摩擦100多米隔离墙后,撞到一个建筑堆后车终于停了。幸运的是,车上20多名乘客都没有受伤。
设事发时,公交车的总质量为1.2×104kg,与隔离墙摩擦时的初速度为9m/s,事发路段的倾角为30度,车辆在与隔离墙摩擦100m后以1m/s的末速度与建筑堆相撞。重力加速度为g=10m/s2,求该公交车与隔离墙摩擦的过程中
(1)合外力对公交车做的功;
(2)公交车机械能的变化量。
参考答案:(1)
?(2)
本题解析:(1)公交车与隔离墙摩擦过程中,由动能定理,有
?(4分)
得
?(2分)
(2)解法一:
摩擦过程中,只有重力和摩擦力做功,即
?(4分)
由功能关系,公交车机械能的变化量:
?(4分)
解得
?(1分)
解法二:
摩擦过程中,重力势能的变化量为
?(4分)
动能的变化量为
?(4分)
故机械能的变化量为
?(1分)
本题难度:一般