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1、计算题 如图所示,水平台面AB距地面的高度h=0.80m。质量为0.2kg的滑块以v0=6.0m/s的初速度从A点开始滑动,滑块与平台间的动摩擦因数μ=0.25。滑块滑到平台边缘的B点后水平飞出。已知AB间距离s1=2.2m。滑块可视为质点,不计空气 ">
时间:2017-08-07 15:04:15
1、计算题 如图所示,水平台面AB距地面的高度h=0.80m。质量为0.2kg的滑块以v0=6.0m/s的初速度从A点开始滑动,滑块与平台间的动摩擦因数μ=0.25。滑块滑到平台边缘的B点后水平飞出。已知AB间距离s1=2.2m。滑块可视为质点,不计空气阻力。(g取10m/s2)求:
(1)滑块从B点飞出时的速度大小;
(2)滑块落地点到平台边缘的水平距离s2。
(3)滑块自A点到落地点的过程中滑块的动能、势能和机械能的变化量各是多少。 600)makesmallpic(this,600,1800);\' style=\"VERTICAL-ALIGN: middle\" border=\"0\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060504/fts0wnglsfd.gif\">
参考答案:解:(1)滑块从A点滑到B点的过程中,克服摩擦力做功,由动能定理600)makesmallpic(this,600,1800);\' style=\"VERTICAL-ALIGN: middle\" border=\"0\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060504/15jhktgf41w.gif\"> ①
滑动摩擦力f=μmg ②
由①②两式联立,将v0=6.0m/s,s1=2.2m,μ=0.25带入,可得v=5.0m/s
(2)滑块离开B点后做平抛运动,竖直方向做自由落体运动600)makesmallpic(this,600,1800);\' style=\"VERTICAL-ALIGN: middle\" border=\"0\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060504/jttycc3srxc.gif\"> ③
水平方向做匀速直线运动600)makesmallpic(this,600,1800);\' style=\"VERTICAL-ALIGN: middle\" border=\"0\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060504/z4hoks2ipny.gif\"> ④
由③④两式联立,将h=0.80m,g=10m/s2带入,可得s2=2.0m
(3)落地时的动能E2=600)makesmallpic(this,600,1800);\' style=\"VERTICAL-ALIGN: middle\" border=\"0\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060504/piqfnfn4l55.gif\">=4.1J
滑块在A点的初动能为600)makesmallpic(this,600,1800);\' style=\"VERTICAL-ALIGN: middle\" border=\"0\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060504/imoxrzaasky.gif\">J
由A到落地点滑块的动能增加了600)makesmallpic(this,600,1800);\' style=\"VERTICAL-ALIGN: middle\" border=\"0\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060504/rvdzjt0gqxy.gif\">J
重力势能减小量为600)makesmallpic(this,600,1800);\' style=\"VERTICAL-ALIGN: middle\" border=\"0\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060504/yntf0k3q452.gif\">J
机械能的减小量600)makesmallpic(this,600,1800);\' style=\"VERTICAL-ALIGN: middle\" border=\"0\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060504/yntf0k3q452.gif\">J
本题解析:
本题难度:困难
2、简答题 如图所示,质量mA为4.0kg的木板A放在水平面C上,木板与水平面间的动摩擦因数μ为0.24,木板右端放着质量mB为1.0kg的小物块B(视为质点),它们均处于静止状态.木板突然受到水平向右的12N?s的瞬时冲量I作用开始运动,当小物块滑离木板时,木板的动能EM为8.0J,小物块的动能为0.50J,重力加速度取10m/s2,求
(1)瞬时冲量作用结束时木板的速度v0;
(2)木板的长度L.600)makesmallpic(this,600,1800);\' alt=\"91考试网\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060505/bssfgqdzep1.png\">
参考答案:解;(1)设水平向右为正方向,有:I=mAv0 ①
代入数据得:v=3.0m/s ?②
(2)设A对B、B对A、C对A的滑动摩擦力的大小分别为FAB、FBA、FCA,
B在A上滑行的时间为t,B离开A时A和B的速度分别为vA和vB,有-(FBA+FCA)t=mvA-mAv0③
FABt=mBvB④
其中FAB=FBA FCA=μ(mA+mC)g? ⑤
设A、B相对于C的位移大小分别为sA和sB,有-(FBA+FCA)sA=12mvA2-12mv02 ⑥
FABsB=EKB ⑦
动量和动能之间的关系为:mAvA=
本题解析:
本题难度:一般
3、选择题 一个质量为m的小铁块沿半径为R的固定半圆轨道上边缘由静止滑下,到半圆底部时,小铁块所受向心力为铁块重力的1.5倍,则此过程中铁块损失的机械能为 (? )600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060506/ucmuikrs1db.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
A.mgR/8
B.mgR/2
C.mgR/4
D.3mgR/4
参考答案:C
本题解析:铁块滑到半球底部时,小铁块所受向心力为铁块重力的1.5倍,,根据牛顿第二定律,有600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060506/5mzhzt0vjmb.png\" style=\"vertical-align:middle;\">,根据题意,铁块的下滑过程重力做正功,摩擦力做负功,运用动能定理,得到
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060506/v2mb1bgnol4.png\" style=\"vertical-align:middle;\">,解得克服摩擦力做的功:
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060506/ecjkqv5tsct.png\" style=\"vertical-align:middle;\">,所以机械能损失
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060506/ecjkqv5tsct.png\" style=\"vertical-align:middle;\">,C正确
本题难度:一般
4、选择题 如图,在水平向左的匀强电场和垂纸面向里的匀强磁场中,E=4V/m,B=2T,一质量为m=1.0×l0-3kg的带正电的小物块P带电量q=2.5×10-3C,从绝缘粗糙的竖直墙壁的A点无初速下滑,物体与墙壁间动摩擦因数μ=0.5,当它向下滑行h=0.8m到达C点时,离开墙壁做曲线运动,当它运动到与墙的水平距离为0.6m时,竖直方向下落的高度即D与A的高度差H=1.6m.(g=l0m/s2)
A.物块下滑过程中克服摩擦力做功为4×10-3J
B.物块下滑过程中克服摩擦力做功为6×10-3J
C.物块下滑到C点时速度大小为2m/s
D.物块下滑到D点时速度大小为2
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参考答案:A、在C点,物块将离开墙壁,所以在C点电场力和洛伦兹力相等,有qE=qvCB,解得vC=EB=42m/s=2m/s.对A到C的过程运用动能定理得,mgh-Wf=12mvC2-0,解得Wf=mgh-12mvC2=1.0×10-2×0.8-12×1×10-3×4J=6×10-3J.故B正确,C正确,A错误.
D、对A到D的过程运用动能定理得,mgH-Wf-qEx=12mvD2,代入数据解得vD=2
本题解析:
本题难度:一般
5、计算题 (15分)如图所示,电阻不计足够长的光滑平行金属导轨与水平面夹角600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060506/r00j4wng3xe.png\" style=\"vertical-align:middle;\">,导轨间距
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060506/hj1izm4td5y.png\" style=\"vertical-align:middle;\">,所在平面的正方形区域
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060506/cq4gtskqoli.png\" style=\"vertical-align:middle;\">内存在有界匀强磁场,磁感应强度为
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060506/tqstn2yz44b.png\" style=\"vertical-align:middle;\">T,方向垂直斜面向上.甲、乙金属杆质量均为
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060506/4bxgk5lddgm.png\" style=\"vertical-align:middle;\">kg、电阻相同,甲金属杆处在磁场的上边界,乙金属杆距甲也为
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060506/hj1izm4td5y.png\" style=\"vertical-align:middle;\">,其中
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060506/1rkdyftswlb.png\" style=\"vertical-align:middle;\">m.同时无初速释放两金属杆,此刻在甲金属杆上施加一个沿着导轨的外力
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060506/hkzmmudisid.png\" style=\"vertical-align:middle;\">,保持甲金属杆在运动过程中始终与乙金属杆未进入磁场时的加速度相同.且乙金属杆进入磁场后恰能做匀速直线运动,(取
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060506/2v14ejxxclt.png\" style=\"vertical-align:middle;\">m/s2)
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060506/mf2v3op2xjf.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
(1)计算乙的电阻600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060506/33l5habgfcv.png\" style=\"vertical-align:middle;\">.
(2)以刚释放两杆时作为零时刻,写出从开始到甲金属杆离开磁场的过程中,外力600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060506/hkzmmudisid.png\" style=\"vertical-align:middle;\">随时间
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060506/jotnpcyomgx.png\" style=\"vertical-align:middle;\">的变化关系,并说明
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060506/hkzmmudisid.png\" style=\"vertical-align:middle;\">的方向.
(3)若从开始释放到乙金属杆离开磁场,乙金属杆中共产生热量600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060506/rb2dbjhkljv.png\" style=\"vertical-align:middle;\">J,试求此过程中外力
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060506/hkzmmudisid.png\" style=\"vertical-align:middle;\">对甲做的功.
参考答案:(1) 600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060506/vgjl5pnb45q.png\" style=\"vertical-align:middle;\">?(2)
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060506/tvbgugsxcfe.png\" style=\"vertical-align:middle;\">,F方向沿导轨向下? (3)
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060506/ukx3tad2kda.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
本题解析:甲乙加速度相同(5m/s2),当乙进入磁场时,甲刚出磁场;
乙进入磁场时600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060506/1dutlx4b1gl.png\" style=\"vertical-align:middle;\">?(2分)
乙在磁场中匀速运动,600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060506/hudtkwnu2iv.png\" style=\"vertical-align:middle;\">?(1分)
所以600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060506/vzcyfof41uv.png\" style=\"vertical-align:middle;\">?(2分)
(2)甲在磁场中运动时,600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060506/2koug2ahulk.png\" style=\"vertical-align:middle;\">?(1分)
外力F始终等于安培力,600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060506/ua5ppcpt3aa.png\" style=\"vertical-align:middle;\">?(2分)
F方向沿导轨向下?(1分)
(3)乙进入磁场前,甲乙发出相同热量,设为600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060506/tuvc5ytg1hj.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
此过程中甲一直在磁场中,外力F始终等于安培力,则有600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060506/0515mu5orpf.png\" style=\"vertical-align:middle;\">?(1分)
乙在磁场中运动发出热量600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060506/ap0y44eqxwh.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
利用动能定理600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060506/auulv0qhxsv.png\" style=\"vertical-align:middle;\">?(1分)
得:600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060506/34sv3z4dj04.png\" style=\"vertical-align:middle;\">?(1分)
甲乙发出相同热量:600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060506/ysfyvi2wi0a.png\" style=\"vertical-align:middle;\">?(1分)
由于甲出磁场以后,外力F为零,可得:600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060506/gvbwwesv5dl.png\" style=\"vertical-align:middle;\">?(2分)
本题难度:一般