时间:2017-08-08 08:52:16
1、计算题 质量为m=1kg的小物块轻轻放在水平匀速运动的传送带上的P点,随传送带运动到A点后水平抛出,小物块恰好无碰撞的沿圆弧切线从B点进入竖直光滑圆弧轨道下滑。B、C为圆弧的两端点,其连线水平,已知圆弧半径R=1.0m,圆弧对应圆心角θ=106°,轨道最低点为O,A点距水平面高h=0.8m,(g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8 )试求:
(1)小物块离开A点的水平初速度v1。
(2)小物块经过O点时对轨道的压力大小。
(3)假设小物块与传送带间的动摩擦因数为μ=0.3,传送带的速度为5m/s,则PA间的距离是多少?
参考答案:解:(1)由题意得B点速度方向与水平方向夹角为53°
由平抛规律得tan53°=
,
=2gh,VBX=V1
解得V1=
=3m/s
(2)设小物体在O点速度为V,轨道对它的支持力为F
由动能定理(A-O段)得:Mg[h+R(1-cos53°)]=
mV2-
mV12 ①
在O点时合外力提供向心力F-mg=m
?②
由①、②得FN=43N
由牛顿第三定律,压力FN′=FN=43N
(3)由动能定理(P-A段)得mg·LPA=
mV12-0
解得:LPA=1.5m
本题解析:
本题难度:一般
2、选择题 人手拉一质量为10kg重物被升降机由静止向上提升1m,这时物体的速度为2m/s,则下列说法中错误的是(g取10m/s2)( )
A.手对物体做功120J
B.合外力对物体做功120J
C.合外力对物体做功20J
D.物体克服重力做功100J
参考答案:分析物体的运动的情况可知,物体的初速度的大小为0,位移的大小为1m,末速度的大小为2m/s,
由v2-v02=2ax
可得加速度为:a=2m/s2
由牛顿第二定律可得:
F-mg=ma
解得:F=mg+ma=120N,
A、手对物体做功为:W=FL=120×1J=120J,所以A正确;
B、合力的大小为F合=ma=20N,所以合力做的功为W合=F合h=20×1J=20J,所以合外力做功为20J.故B错误,C正确;
C、重力做的功为:WG=-mgh=-10×10×1J=-100J,所以物体克服重力做功100J,故D正确.
本题选错误的
故选:B.
本题解析:
本题难度:一般
3、选择题 一带电粒子射入一正点电荷的电场中,运动轨迹如图所示,粒子从A运动到B,则下列说法中正确的是( )
A.粒子带正电
B.粒子的动能一直变大
C.粒子的加速度先变小后变大
D.粒子在电场中的电势能先变小后变大
参考答案:A、从轨迹形状上可判断粒子受到了引力作用,所以粒子应带负电,A错误;
B、从A点运动到B,电场力先做正功再做负功,根据动能定理,动能先增大,后减小,故B错误;
C、不管粒子怎样运动,粒子在靠近点电荷时受到的电场力在变大,加速度变大,远离时受到的电场力在变小,加速度变小,C错误;
D、靠近时电场力做正功,电势能减小,远离时电场力做负功,电势能增加,D正确.
故选D
本题解析:
本题难度:简单
4、选择题 如图所示,曲面PC和斜面PD固定在水平面MN上,C、D处平滑连接,O点位于斜面顶点P的正下方。某人从顶端P由静止开始分别沿曲面和斜面滑下,经过C、D两点后继续运动,最后停在水平面的A、B两处。各处材质相同,忽略空气阻力,则
A.此人在曲面PC和斜面PD上克服摩擦力做功一定相等
B.此人沿PCA和沿PDB运动克服摩擦力做功一定不相等
C.距离OA一定等于OB
D.距离OA一定小于OB
参考答案:D
本题解析:设PD斜面与水平方向上的夹角为θ,
则PD段克服摩擦力做功Wf=μmgcosθs=μmgsPD水平。将PC段分成无数小段,由于在曲面上运动,径向的合力提供向心力,则支持力大于重力垂直于曲面方向上的分力,则每一小段克服摩擦力做功大于μmgscosα=μmgs水平,则整个曲面过程中,克服摩擦力做功大于μmgsPC水平.因为斜面和曲面的水平距离未知,则克服摩擦力做功不一定相等,A错误;对全过程运动动能定理得,mgh-Wf=0,知此人沿PCA和沿PDB运动克服摩擦力做功一定相等,B错误;因为整个过程克服摩擦力做功相等,沿斜面下滑在整个过程中摩擦力做功等于μmgsPB水平.而沿曲面下滑克服摩擦力做功大于μmgsPA水平,则OA一定小于OB,C错误,D正确。
本题难度:一般
5、选择题 某游乐场开发了一个名为“翻天滚地”的游乐项目。原理图如图所示:一个3/4圆弧形光滑圆管轨道ABC,放置在竖直平面内,轨道半径为R,在A 点与水平地面AD相接,地面与圆心O等高,MN 是放在水平地面上长为3R、厚度不计的减振垫,左端M正好位于A点.让游客进入一个中空的透明弹性球,人和球的总质量为m,球的直径略小于圆管直径。将球(内装有参与者)从A处管口正上方某处由静止释放后,游客将经历一个“翻天滚地”的刺激过程。不考虑空气阻力。那么以下说法中错误的是
A.要使球能从C点射出后能打到垫子上,则球经过C点时的速度至少为
B.要使球能从C点射出后能打到垫子上,则球经过C点时的速度至
C.若球从C点射出后恰好能打到垫子的M端,则球经过C点时对管的作用力大小为
D.要使球能通过C点落到垫子上,球离A点的最大高度是
参考答案:A
本题解析:从A处管口正上方某处由静止释放后,游客所在的透明弹性球在只有重力做功的情况下绕圆弧圆管运动到C点,C点为圆周最高点,由于圆管即可提供指向圆心的弹力也可以提供沿半径向外的弹力,所以只有最高点速度不等于0即可通过,而离开C点后为平抛运动,要落在平台上,竖直方向
,水平方向
,整理得
,选项A错B对。若球从C点射出后恰好能打到垫子的M端,说明
,则在C点受力
,解得
,选项C对。要使球能通过C点落到垫子上,设球离A点高度为h,则根据动能定理
,离开C点后平抛运动,水平位移
,整理得
,选项D对。
本题难度:一般