时间:2020-08-15 23:37:09
1、计算题 如图所示,半径
=1.25m的l/4光滑圆弧轨道
竖直固定,其末端
切线水平,并与水平传送带相连,已知小滑块的质量为
=0.5kg,滑块与传送带间的动摩擦因数
=0.1,传送带
长度为
=1.5m,
、
两轮半径
=0.4m,当传送带静止时,用
="4" N的水平拉力将滑块从
端由静止开始向左拉动。
取10m/s2。
(1)若滑块到达
端时撤去拉力
,求:滑块沿弧形槽上升的最大高度;
(2)问题(1)中的滑块,从高点沿弧形槽再滑回
端时,轨道对滑块的支持力多大?
(3)若拉力
作用一段距离后撤去,滑块到达光滑曲面某一高度而下滑时,以
、
两轮以角速度
=15rad/s顺时针转动,为使滑块能在
轮最高点
离开传送带飞出,则拉力
作用的最短距离需多大?
参考答案:(1)h=1.05m(2)
(3)
本题解析:(1)根据动能定理有?
即:
,代入数值解得h="1.05m"
(2)从高点滑回B点过程中,根据机械能守恒定律有
在B点有
,
解以上两式得
(3)根据题意,滑块要从b轮最高点C离开传送带飞出,则滑块运动至C点的速度最小为
,即
由于传送带的速度v带=rω=6m/s,滑块在B点的速度
,要使滑块从C点以
飞出,可分析,滑块在传送带上从B到C做匀加速运动。根据牛顿第二定律,可得加速度
为了使滑块运动到C点时速度大于2m/s,则B点的速度最小为:
,代入数据可得
设拉力F作用的最短距离为x,则根据动能定理
代入数据可以求得
点评:本题主要考察了动能定理及运动学基本公式的应用,要求同学们能正确分析物体的运动情况.
本题难度:一般
2、简答题 如图所示,质量为m?的滑块距挡板P的距离为?s0,滑块以初速度?v0沿倾角为θ的斜面上滑,滑块与斜面间的动摩擦因数为μ,斜面足够长,滑块所受摩擦力小于重力沿斜面向下的分力.若滑块每次与挡板相碰均无机械能损失,求滑块经过的总路程.
参考答案:滑块最终停在斜面底部,设滑块经过的总路程为s,
取斜面底边所在的水平面为零势能面
根据能量守恒定律,滑块的机械能全部转化为内能:
? E内=12mv?20+mgs0sinθ
滑块克服摩擦力所做的功:W=μmgscosθ?
对滑块运动的全过程应用功能关系:W=E内
解得:s=1μ(v202gcosθ+s0tanθ)
答:滑块经过的总路程为1μ(v202gcosθ+s0tanθ).
本题解析:
本题难度:一般
3、选择题 一带电粒子(重力不计)沿图中虚线穿过一匀强电场,则粒子由A处到B处的过程中一定是( )
A.电势能逐渐减小
B.动能逐渐减小
C.该粒子带负电
D.电势能和动能之和不变
参考答案:A、带电粒子只受电场力作用,电场力将指向运动轨迹的内侧,则得知电场力一定竖直向上,电场力先做负功后做正功,则粒子的电势能先增大后减小.故A错误.
B、D由能量守恒得知,电势能和动能之和不变,粒子的电势能先增大后减小,则动能先减小后增大.故B错误,C正确.
C、电场力竖直向上,与场强方向相反,则知该粒子带负电.故D正确.
故选CD
本题解析:
本题难度:一般
4、选择题 起重机吊起质量为m的水泥加速上升的过程中,钢绳对水泥的拉力做的功为Wl,水泥克服重力做的功为W2,克服空气阻力做的功为W3。在这一过程中
A.水泥的重力势能增加了Wl
B.水泥的重力势能增加了W2
C.水泥的机械能增加了Wl-W3
D.水泥的机械能增加了Wl-W2-W3
参考答案:BC
本题解析:
试题分析:重力势能增加值等克服重力做的功为W2,故A错误,B正确;机械能增加值等于除重力外其它力(拉力和阻力)做功,所以机械能的增加了Wl-W3,故C正确,D错误。
本题难度:一般
5、计算题 如图所示,一质量m=0.4 kg的滑块(可视为质点)静止于动摩擦因数
=0.1的水平轨道上的A点。现对滑块施加一水平外力,使其向右运动,外力的功率恒为P=10.0 W。经过一段时间后撤去外力,滑块继续滑行至B点后水平飞出,恰好在C点沿切线方向进入固定在竖直平面内的光滑圆弧形轨道,轨道的最低点D处装有压力传感器,当滑块到达传感器上方时,传感器的示数为25.6 N。已知轨道AB的长度L=2.0 m,半径OC和竖直方向的夹角
=37o,圆形轨道的半径R=0.5 m。(空气阻力可忽略,重力加速度g=10m/s2,sin37o=0.6,cos37o=0.8)求:
(1)滑块运动到C点时速度vc的大小;
(2)B、C两点的高度差h及水平距离x;?
(3)水平外力作用在滑块上的时间t。?
参考答案:(1)5m/s (2)1.2m (3)0.4s
本题解析:

本题难度:一般