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1、选择题 如右图所示,在抗洪救灾中,一架直升机通过绳索,用恒力F竖直向上拉起一个漂在水面上的木箱,使其由水面开始加速上升到某一高度,若考虑空气阻力而不考虑空气浮力,则在此过程中,以下说法错误的有( )
时间:2020-08-15 23:37:09
1、选择题 如右图所示,在抗洪救灾中,一架直升机通过绳索,用恒力F竖直向上拉起一个漂在水面上的木箱,使其由水面开始加速上升到某一高度,若考虑空气阻力而不考虑空气浮力,则在此过程中,以下说法错误的有( )600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060505/k4safnljhvm.jpg\" style=\"vertical-align:middle;\">
A.力F所做功减去克服阻力所做的功等于重力势能的增量
B.木箱克服重力所做的功等于重力势能的增量
C.力F、重力、阻力,三者合力所做的功等于木箱动能的增量
D.力F和阻力的合力所做的功等于木箱机械能的增量
参考答案:A
本题解析:对木箱受力分析如右图所示,600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060505/tvlngrsvhae.jpg\" style=\"vertical-align:middle;\">
物体上升时受到重力、拉力和阻力,根据动能定理,有600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060505/fz1omcka1yv.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
可见,力F、重力、阻力,三者合力所做的功等于木箱动能的增量,重力势能的增加量等于克服重力做的功;故A错误,BC正确;除重力以外的力做的功等于机械能的增加量,则知除重力外,物体只受拉力和阻力,力F和阻力的合力所做的功等于木箱机械能的增量.故D正确;
本题选错误的,故选A.
点评:本题关键是明确合力做功是动能变化的量度、除重力外其余力做的功是机械能变化的量度.
本题难度:一般
2、计算题 如图所示,A1D是水平面,AC是倾角为600)makesmallpic(this,600,1800);\' style=\"VERTICAL-ALIGN: middle\" border=\"0\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060504/t1tztcksb1a.gif\">的斜面,小物块从A点由静止释放沿ACD滑动,到达D点时速度刚好为零。将上述过程改作平抛运动,小明作了以下三次尝试,物块最终也能到达D点:第一次从A点以水平初速度v1向右抛出物块,其落点为斜面AC的中点B;第二次从A点以水平初速度v2向右抛出物块,其落点为斜面的底端C;第三次从A点以水平初速度v3向右抛出物块,其落点刚好为水平面上的D点。已知
600)makesmallpic(this,600,1800);\' style=\"VERTICAL-ALIGN: middle\" border=\"0\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060504/lwqycgqi23l.gif\">,长度
600)makesmallpic(this,600,1800);\' style=\"VERTICAL-ALIGN: middle\" border=\"0\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060504/1ylo2q22uk3.gif\">,物块与斜面、水平面之间的动摩擦因数均相同,不计物块经C点的机械能损失。
(1)求物块与斜面间的动摩擦因数μ;
(2)求初速度之比600)makesmallpic(this,600,1800);\' style=\"VERTICAL-ALIGN: middle\" border=\"0\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060504/cxxzyokuvtm.gif\">;
(3)试证明物块落到B、C两点前瞬时速度vB、vC大小满足:600)makesmallpic(this,600,1800);\' style=\"VERTICAL-ALIGN: middle\" border=\"0\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060504/u3tmxakbs5v.gif\">。
600)makesmallpic(this,600,1800);\' style=\"VERTICAL-ALIGN: middle\" border=\"0\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060504/2traxggxvyy.gif\">
参考答案:解:(1)物块从600)makesmallpic(this,600,1800);\' style=\"VERTICAL-ALIGN: middle\" border=\"0\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060504/d5gik2svfnr.gif\">过程中,根据动能定理有
600)makesmallpic(this,600,1800);\' style=\"VERTICAL-ALIGN: middle\" border=\"0\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060504/rhz22j0w4zx.gif\">?
600)makesmallpic(this,600,1800);\' style=\"VERTICAL-ALIGN: middle\" border=\"0\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060504/cejjqbvfdeu.gif\">
(2)600)makesmallpic(this,600,1800);\' style=\"VERTICAL-ALIGN: middle\" border=\"0\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060504/2mr5tsp3bxu.gif\">:
600)makesmallpic(this,600,1800);\' style=\"VERTICAL-ALIGN: middle\" border=\"0\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060504/v2a10vx0qkq.gif\">,
600)makesmallpic(this,600,1800);\' style=\"VERTICAL-ALIGN: middle\" border=\"0\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060504/c2ms033yjqg.gif\">
600)makesmallpic(this,600,1800);\' style=\"VERTICAL-ALIGN: middle\" border=\"0\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060504/sid51hric4s.gif\">:
600)makesmallpic(this,600,1800);\' style=\"VERTICAL-ALIGN: middle\" border=\"0\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060504/4devhnmrccl.gif\">,
600)makesmallpic(this,600,1800);\' style=\"VERTICAL-ALIGN: middle\" border=\"0\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060504/qgbu2ymzrpw.gif\">
600)makesmallpic(this,600,1800);\' style=\"VERTICAL-ALIGN: middle\" border=\"0\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060504/soblhmtepkr.gif\">:
600)makesmallpic(this,600,1800);\' style=\"VERTICAL-ALIGN: middle\" border=\"0\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060504/1lxlcilgjbt.gif\">,
600)makesmallpic(this,600,1800);\' style=\"VERTICAL-ALIGN: middle\" border=\"0\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060504/i3rvnok5zip.gif\">
因600)makesmallpic(this,600,1800);\' style=\"VERTICAL-ALIGN: middle\" border=\"0\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060504/y3wm2gffbxv.gif\">,
600)makesmallpic(this,600,1800);\' style=\"VERTICAL-ALIGN: middle\" border=\"0\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060504/mpl4jludgse.gif\">,所以
600)makesmallpic(this,600,1800);\' style=\"VERTICAL-ALIGN: middle\" border=\"0\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060504/ebohiezhvvf.gif\">,
600)makesmallpic(this,600,1800);\' style=\"VERTICAL-ALIGN: middle\" border=\"0\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060504/nwxoqfupsum.gif\">
因600)makesmallpic(this,600,1800);\' style=\"VERTICAL-ALIGN: middle\" border=\"0\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060504/lbssl2hxats.gif\">,所以
600)makesmallpic(this,600,1800);\' style=\"VERTICAL-ALIGN: middle\" border=\"0\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060504/gi0qmsb2v4n.gif\">
初速度之比600)makesmallpic(this,600,1800);\' style=\"VERTICAL-ALIGN: middle\" border=\"0\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060504/lw5b5wlzjcz.gif\">
600)makesmallpic(this,600,1800);\' style=\"VERTICAL-ALIGN: middle\" border=\"0\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060504/khz4ymfzpr0.gif\">
(3)因为600)makesmallpic(this,600,1800);\' style=\"VERTICAL-ALIGN: middle\" border=\"0\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060504/bh1d13pihib.gif\">,
600)makesmallpic(this,600,1800);\' style=\"VERTICAL-ALIGN: middle\" border=\"0\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060504/wo2a35pslwb.gif\">
600)makesmallpic(this,600,1800);\' style=\"VERTICAL-ALIGN: middle\" border=\"0\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060504/2mzxq44me5y.gif\">
所以600)makesmallpic(this,600,1800);\' style=\"VERTICAL-ALIGN: middle\" border=\"0\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060504/tlshecf50um.gif\">
本题解析:
本题难度:困难
3、计算题 如图所示,从A点以v0=4m/s的水平速度抛出一质量m=lkg的小物块(可视为质点),当物块运动至B点时,恰好沿切线方向进入光滑圆弧轨道BC,经圆孤轨道后滑上与C点等高、静止在粗糙水平面的长木板上,圆弧轨道C端切线水平。已知长木板的质量M=4kg,A、B两点距C点的高度分别为H=0.6m、h=0.15m,R=0.75m,物块与长木板之间的动摩擦因数μ1=0.5,长木板与地面间的动摩擦因数μ2=0.2。g取10m/s2,求:600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060506/4g5jutkqzyy.jpg\" style=\"vertical-align:middle;\">
(1)小物块运动至B点时的速度大小和方向;
(2)小物块滑动至C点时,对圆弧轨道C点的压力;
(3)长木板至少为多长,才能保证小物块不滑出长木板?
参考答案:(1)5m/s,与水平方向成37°角斜向下(2)47.3N,向下(3)2.8m
本题解析:(1)物块做平抛运动:H-h=600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060506/ms0nqexdbm0.png\" style=\"vertical-align:middle;\">gt2?
设到达C点时竖直分速度为vy则:vy=gt
v1=600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060506/clde1mszwcx.png\" style=\"vertical-align:middle;\">=
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060506/b4jodhqnnpz.png\" style=\"vertical-align:middle;\">v0=5m/s
方向与水平面的夹角为θ,tanθ=600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060506/rd2wiuag25h.png\" style=\"vertical-align:middle;\">=
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060506/qwprouj5zke.png\" style=\"vertical-align:middle;\">,即θ=37°?
(2)从A至C点,由动能定理得mgH=600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060506/ndk42hstc2v.png\" style=\"vertical-align:middle;\">?①
设C点受到的支持力为FN,则有FN-mg=600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060506/dnqyqp55fyy.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
由①式可得v2=2600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060506/5f3zdvkbwbg.png\" style=\"vertical-align:middle;\">m/s?
所以:FN=47.3?N?
根据牛顿第三定律可知,物块m对圆弧轨道C点的压力大小为47.3N,方向向下
(3)由题意可知小物块m对长木板的摩擦力f=μ1mg=5N?
长木板与地面间的最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力f′=μ2(M+m)g=10N?
因f<f′,所以小物块在长木板上滑动时,长木板静止不动
小物块在长木板上做匀减速运动,至长木板右端时速度刚好为0
则长木板长度至少为l=600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060506/5m4taogsrcg.png\" style=\"vertical-align:middle;\">=2.8m。
本题难度:一般
4、选择题 如图所示,一质量为m,带电量为q的粒子,以初速度v0,从A点竖直向上射入真空中的沿水平方向的匀强电场中,粒子通过电场中B点时的速率vB=2v0,方向与电场的方向一致,则AB两点的电势差大小为
600)makesmallpic(this,600,1800);\' style=\"VERTICAL-ALIGN: middle\" border=\"0\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060504/fhj1qhytfvp.gif\">
?[? ]
参考答案:C
本题解析:
本题难度:一般
5、选择题 两质量相等的小球A和B,A球挂在一根长为L的细绳O’A上,B球挂在橡皮绳O′B上,现将两球都拉到如图的水平位置上,让两绳均拉直(此时橡皮绳为原长),然后无初速释放,当两球通过最低点O时,橡皮绳与细绳等长,小球A和B速度分别为vA和vB,那么( )
A.重力对小球A、B所作的功不相等
B.在O点时vA>vB
C.在O点时vA=vB
D.在O点时vA<vB600)makesmallpic(this,600,1800);\' alt=\"\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060505/amdm4fhwtld.png\">
参考答案:A、两球质量相等,两球下降的高度都是L,根据重力做功公式WG=mgh得知,重力对两球做的功都是mgL,相同.故A错误.
B、C、D根据能量守恒定律得:
对A球:mgL=12mv2A
对B球:mgL=12mv2B+EP,EP是橡皮绳的弹性势能
可见,在最低点A球速度vA大于B球的速度vB.故B正确,CD错误.
故选B.
本题解析:
本题难度:简单