題目列表(包括答案和解析)
如圖4所示,斜面置于光滑水平地面上,其光滑斜面上有一物體由靜止沿斜面下滑,在物體下滑過程中,下列說法正確的是 ( )
A. 物體的重力勢能減少,動能增加
B. 斜面的機(jī)械能不變
C.斜面對物體的作用力垂直于接觸面,不對物體做功
D.物體和斜面組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒
如圖4所示,斜面置于光滑水平地面上,其光滑斜面上有一物體由靜止沿斜面下滑,在物體下滑過程中,下列說法正確的是 ( )
A. 物體的重力勢能減少,動能增加
B. 斜面的機(jī)械能不變
C.斜面對物體的作用力垂直于接觸面,不對物體做功
D.物體和斜面組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒
如圖所示,質(zhì)量為\傾角為的斜面體(斜面光滑且足夠長)放在粗糙的水平地面上,底部與地面的動摩擦因數(shù)為,斜面頂端與勁度系數(shù)為、自然長度為的輕質(zhì)彈簧相連,彈簧的另一端連接著質(zhì)量為的物塊。壓縮彈簧使其長度為時將物塊由靜止開始釋放,且物塊在以后的運(yùn)動中,斜面體始終處于靜止?fàn)顟B(tài)。重力加速度為。
(1)求物塊處于平衡位置時彈簧的長度;
(2)選物塊的平衡位置為坐標(biāo)原點(diǎn),沿斜面向下為正方向建立坐標(biāo)軸,用表示物塊相對于平衡位置的位移,證明物塊做簡諧運(yùn)動;
(3)求彈簧的最大伸長量;
(4)為使斜面始終處于靜止?fàn)顟B(tài),動摩擦因數(shù)應(yīng)滿足什么條件(假設(shè)滑動摩擦力等于最大靜摩擦力)?
如圖所示,質(zhì)量為M、傾角為α的斜面體(斜面光滑且足夠長)放在粗糙的水平地面上,底部與地面的動摩擦因數(shù)為μ,斜面頂端與勁度系數(shù)為k、自然長度為l的輕質(zhì)彈簧相連,彈簧的另一端連接著質(zhì)量為m的物塊。壓縮彈簧使其長度為時將物塊由靜止開始釋放,且物塊在以后的運(yùn)動中,斜面體始終處于靜止?fàn)顟B(tài)。重力加速度為。
(1)求物塊處于平衡位置時彈簧的長度;
(2)選物塊的平衡位置為坐標(biāo)原點(diǎn),沿斜面向下為正方向建立坐標(biāo)軸,用x表示物塊相對于平衡位置的位移,證明物塊做簡諧運(yùn)動;
(3)求彈簧的最大伸長量;
(4)為使斜面始終處于靜止?fàn)顟B(tài),動摩擦因數(shù)μ應(yīng)滿足什么條件(假設(shè)滑動摩擦力等于最大靜摩擦力)?
如圖所示,質(zhì)量為M、傾角為α的斜面體(斜面光滑且足夠長)放在粗糙的水平地面上,底部與地面的動摩擦因數(shù)為μ,斜面頂端與勁度系數(shù)為k、自然長度為l的輕質(zhì)彈簧相連,彈簧的另一端連接著質(zhì)量為m的物塊。壓縮彈簧使其長度為時將物塊由靜止開始釋放,且物塊在以后的運(yùn)動中,斜面體始終處于靜止?fàn)顟B(tài)。重力加速度為。
(1)求物塊處于平衡位置時彈簧的長度;
(2)選物塊的平衡位置為坐標(biāo)原點(diǎn),沿斜面向下為正方向建立坐標(biāo)軸,用x表示物塊相對于平衡位置的位移,證明物塊做簡諧運(yùn)動;
(3)求彈簧的最大伸長量;
(4)為使斜面始終處于靜止?fàn)顟B(tài),動摩擦因數(shù)μ應(yīng)滿足什么條件(假設(shè)滑動摩擦力等于最大靜摩擦力)?
1.D 2.AD 3.BD 4.D 5. C 6.AD 7.B 8.AD 9.AD 10.B
11. 100J 75J 12. 15N
13. 解:設(shè)卡車運(yùn)動的速度為v0,剎車后至停止運(yùn)動,由動能定理:-μmgs=0-。得v==
14. 解:當(dāng)人向右勻速前進(jìn)的過程中,繩子與豎直
方向的夾角由0°逐漸增大,人的拉力就發(fā)生了變化,
故無法用W=Fscosθ計算拉力所做的功,而在這個過
程中,人的拉力對物體做的功使物體的動能發(fā)生了變
化,故可以用動能定理來計算拉力做的功。
當(dāng)人在滑輪的正下方時,物體的初速度為零,
當(dāng)人水平向右勻速前進(jìn)s 時物體的速度為v1 ,由圖
1可知: v1= v0sina
⑴根據(jù)動能定理,人的拉力對物體所做的功
W=m v12/2-0
⑵由⑴、⑵兩式得W=ms2 v12/2(s2+h2)
15. 解:(1)對AB段應(yīng)用動能定理:mgR+Wf=
所以:Wf=-mgR=-20×10-3×10×1=-0.11J
(2)對BC段應(yīng)用動能定理:Wf=0-=-=-0.09J。又因Wf=μmgBCcos1800=-0.09,得:μ=0.153。
16. 解:在此過程中,B的重力勢能的增量為,A、B動能增量為,恒力F所做的功為,用表示A克服摩擦力所做的功,根據(jù)功能關(guān)系有:
解得:
17. 解:(1)兒童從A點(diǎn)滑到E點(diǎn)的過程中,重力做功W=mgh
兒童由靜止開始滑下最后停在E點(diǎn),在整個過程中克服摩擦力做功W1,由動能定理得,
=0,則克服摩擦力做功為W1=mgh
(2)設(shè)斜槽AB與水平面的夾角為,兒童在斜槽上受重力mg、支持力N1和滑動摩擦
力f1,,兒童在水平槽上受重力mg、支持力N2和滑動摩擦力f2,
,兒童從A點(diǎn)由靜止滑下,最后停在E點(diǎn).
由動能定理得,
解得,它與角無關(guān).
(3)兒童沿滑梯滑下的過程中,通過B點(diǎn)的速度最大,顯然,傾角越大,通過B點(diǎn)的速度越大,設(shè)傾角為時有最大速度v,由動能定理得,
解得最大傾角
18. 解:(1)根據(jù)牛頓第二定律有:
設(shè)勻加速的末速度為,則有:、
代入數(shù)值,聯(lián)立解得:勻加速的時間為:
(2)當(dāng)達(dá)到最大速度時,有:
解得:汽車的最大速度為:
(3)汽車勻加速運(yùn)動的位移為:
在后一階段牽引力對汽車做正功,重力和阻力做負(fù)功,根據(jù)動能定理有:
又有
代入數(shù)值,聯(lián)立求解得:
所以汽車總的運(yùn)動時間為:
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