时间:2017-07-31 08:56:57
1、选择题 一个带电小球在从空中a点运动到b点的过程中,重力做功3.0J,电场力做功1.0J,克服空气阻力做功0.5J,此外小球不再受其它力的作用,则小球
[? ]
参考答案:D
本题解析:
本题难度:一般
2、计算题 某校物理兴趣小组决定举行遥控赛车比赛。比赛路径如图所示,赛车从起点A出发,只能在AB段进行加速,沿水平直线轨道运动L后,由B点进入半径为R的光滑竖直圆轨道,离开竖直圆轨道后继续在光滑平直轨道上运动到C点,并能成功越过壕沟。已知赛车质量m=0.1kg,电动机额定功率P=1.4W,进入竖直轨道前受到阻力恒为0.2N,随后在运动中受到的阻力均可不计。图中L=19.00m, h=1.25m,S=2.50m。问:
小题1:要使赛车能成功越过壕沟,赛车在C处的最小速度为多少?
小题2:若赛车恰好能通过圆轨道最高点,就能完成比赛,圆轨道半径至少为多少?
小题3:若圆轨道半径为(2)所求,要保证赛车比赛过程的安全,赛车到达B点的速度应为理论最小值的1.2倍,按此要求控制比赛,电动机至少工作多长时间??
参考答案:
小题1:vc= 5m/s
小题2:R=0.5m
小题3:?t=4 s
本题解析:(1)设赛车能越过壕沟需要的最小速度为vC,由平抛运动的规律
解得??vc=" 5m/s" (4分)
(2)设赛车恰好能通过圆轨道,对应圆轨道最高点的速度为v2,最低点的速度至少为vc,由牛顿第二定律及机械能守恒定律
解得?R="0.5m?" (4分)
(3)通过以上所求可知,赛车要完成比赛,在进入圆轨道前的速度理论最小值应该是
m/s
设电动机工作时间至少为t,根据动能定理
?
由此可得?t=4 s?(4分)
本题难度:一般
3、填空题 有一种叫做“蹦极”的现代运动,可以用以下实验模拟。如图所示,劲度系数为k的橡皮绳一端固定,另一端系一小球(橡皮绳自身重力不计,且满足胡克定律),使小球支架横臂高度处由静止落下,小球落到最低点时,便被橡皮绳拉回再落下……已知橡皮绳的弹性势能,式中k为劲度系数,x为橡皮绳伸长量。若小球下落的最大高度是L,则橡皮绳的自然长度是?。
参考答案:
本题解析:略
本题难度:一般
4、计算题 如图所示,质量为3 m的足够长木板C静止在光滑水平面上,质量均为m的两个小物体A?B放在C的左端,A?B间相距s0,现同时对A?B施加水平向右的瞬时冲量而使之分别获得初速度v0和2v0,若A?B与C之间的动摩擦因数分别为μ和2μ,则
(1)最终A?B?C的共同速度为多大?
(2)求运动过程中A的最小速度?
(3)A与B最终相距多远?
(4)整个过程中A?B与木板C因摩擦所产生的热量之比为多大?
参考答案:(1)0.6v0? (2)vAC=0.5v0? v0=vB
(3)?(4)5?27
本题解析:(1)由于A?B?C三个物体构成的系统在水平方向不受外力,所以由动量守恒定律可得
mv0+2mv0=5mv
最终A?B?C的共同速度为
v=0.6v0.
(2)设经t时间A与C恰好相对静止,此时A的速度最小,设为vAC,此时B的速度为vB,由动量守恒和动量定理得
mv0+2mv0=4mvAC+mvB
-μmgt=m(vAC-v0)
(μmg+2μmg)t=3mvAC
解得vAC=0.5v0? vB=v0.
(3)在A与C相对静止前,三个物体的加速度大小分别为aA==μg? aB=
=2μg? aC=
=μg
A?B做匀减速运动,C做匀加速运动;在A与C相对静止后,三个物体的加速度大小又分别为
aA′=aC′=μg? aB′=aB=2μg
当A?C相对静止后,A?C做匀加速运动,B做匀减速运动,最终三个物体以共同速度匀速运动.在开始运动到三个物体均相对静止的过程中A?B相对于地面的位移分别为
sA=
sB=
所以,A与B最终相距
Δs=s0+sB-sA=s0+0.425
(4)设整个运动过程中A相对于C滑行距离为s,则B相对于C滑行的距离为s+Δs-s0,由动能定理得
μmgs+2μmg(s+Δs-s0)=
QA=μmgs
QB=2μmg(s
+Δs-s0)
解得
整个过程中A?B与木板C因摩擦所产生的热量之比为
本题难度:一般
5、选择题 物体在地面附近以2 m/s2的加速度沿竖直方向匀减速上升,则在上升过程中,物体的机械能的变化是
A.不变
B.减少
C.增加
D.无法确定
参考答案:C
本题解析:
本题难度:简单