时间:2017-02-28 23:55:10
1、选择题 一辆汽车以额定功率行驶,下列说法中正确的是( )
A.汽车的速度越大,则牵引力越大
B.汽车的速度越小,则牵引力越大
C.汽车一定做匀加速运动
D.汽车一定做匀速运动
参考答案:B
本题解析:
本题难度:简单
2、简答题 水平固定的两根足够长的平行光滑杆AB和CD,两杆之间的距离为d,两杆上各穿有质量分别为m1=1kg和m2=2kg的小球,两小球之间用一轻质弹簧连接,弹簧的自由长度也为d.开始时,弹簧处于自然伸长状态,两小球静止,如图(a)所示.现给小球m1一沿杆向右方向的瞬时初速度,以向右为速度的正方向,得到m1的v-t图象为如图(b)所示的周期性图线(以小球m1获得瞬时速度开始计时).
(1)求出在以后的过程中m2的速度范围;?
(2)在图(b)中作出小球m2的v-t图象;
(3)若在光滑杆上小球m2右侧较远处还穿有另一质量为m3=3kg的小球,该小球在某一时刻开始向左匀速运动,速率为v=4m/s,它将遇到小球m2并与m2结合在一起运动,求:在以后的过程中,弹簧弹性势能的最大值的范围?
参考答案:(1)以m1=1kg和m2=2kg组成的系统在相互作用过程中,水平方向动量守恒,所以
m1v0=m1v1+m2v2
解得:v2=v0-v12
当v1=6m/s时v2=0
当v1=2m/s时v2=2m/s
当v1=-2m/s时v2=4m/s
所以m2的速度范围是0≤v2≤4m/s
(2)所以一个周期内m2球的v-t图象如图所示:
(3)设m2和m3碰撞后的速度是v23
?m2v2-m3v=(m2+m3)v23
设m2和m3碰撞过程中机械能损失△E
△E=12m3v2+12m2v22-12(m2+m3)v223
解得:△E=3(v2+4)25
当v2=0,损失的机械能最小,△Emin=9.6J
当v2=4,损失的机械能最大,△Emax=38.4J?
当三个球的速度相同时,弹性势能最大,
根据动量守恒得m1v0-m3v=(m1+m2+m3)v共
解得:v共=-1m/s
整个相同具有的总机械能E总=12m1v02+12m3v?2
设弹簧弹性势能的最大值是Ep,对全过程应用能量守恒定律得:
E总=12(m1+m2+m3)v共2+△E+Ep
弹簧弹性势能的最大值Ep=39-△E
弹簧弹性势能的最大值的范围是0.6J~29.4J
答:(1)m2的速度范围是0≤v2≤4m/s
(2)如图
(3)弹簧弹性势能的最大值的范围是0.6J~29.4J
本题解析:
本题难度:一般
3、选择题 两个质量相等的物体,分别从两个高度相等而倾角不同的光滑斜面顶从静止开始下滑,则下列说法正确的是:( )
①到达底部时重力的功率相等
②到达底部时速度相等
③下滑过程中重力做的功相等
④到达底部时动能相等
A.②③④
B.②③
C.②④
D.③④
参考答案:D
本题解析:过程中只有重力做功,机械能守恒,但是由于斜面的倾斜角度不同,所以物体在达到底部的速度方向不同,大小相同,根据公式可得,两种情况下达到底部的重力瞬时功率不同,①②错误,过程中物体下降的高度相等,所以重力做功
相等,根据动能定理可得:
,在底部的动能大小相等,故③④正确,
故选D
考点:考查了机械能守恒定律的应用,功率
点评:在求解瞬时功率时需要注意速度的方向
本题难度:一般
4、选择题 质量为m的物体静止在光滑水平面上,从t=0时刻开始受到水平力的作用。力的大小F与时间t的关系如图所示,力的方向保持不变,则
[? ]
参考答案:BD
本题解析:
本题难度:一般
5、选择题 如图,质量为m的物体静止在光滑水平面上,从t=0时刻开始受到水平力的作用.力的大小F与时间t的关系,且力的方向保持不变.则下列选项中正确的是( )
A.2t0时刻的瞬时速度为
3F0t0 m |
3 m |
3F0 m |
9 4m |
参考答案:A、0~t0时间内的加速度a1=F0m,则t0时刻的速度v1=a1t0=F0t0m,在t0~2t0时间内的加速度a2=2F0m,则2t0时刻的速度v2=v1+a2t0=3F0t0m.故A正确.
B、2t0时刻的瞬时功率为P=2F0v2=6F02t0m.故B错误.
C、0~t0时间内的位移x1=12a1t02=F0t022m,在t0~2t0时间内的位移x2=v1t0+12a2t02=2F0t02m,则物体在0到2t0这段时间内位移为5F0t022m.故C错误.
D、在t=0到2t0这段时间内,水平力做功W=F0x1+2F0x2=9F02t022m,则水平力做功的平均功率P=W2t0=9F20t04m.故D正确.
故选AD.
本题解析:
本题难度:一般