- 动量
- 共383题
22. 一质量为0.5kg的小物块放在水平地面上的A点。距离A点5m的位置处事一面墙,如图所示。物块以v0=9m/s的初速度从A点沿AB方向运动过,在与墙壁碰撞前瞬间的速度为7m/s,碰后以6m/s的速度反向运动直至静止。g取10m/s。
(1)求物块与地面间的动摩擦因数μ;
(2)若碰撞时间为0.05s,求碰撞过程中墙面对物块平均作用力的大小F;
(3)求物块在反向运动过程中客服摩擦力所做的功W。
正确答案
解:(1)由动能定理,
有
可得
(2)由动量定理,有
可得
(3)
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
知识点
15.以木块静止在水平面上,先用水平力F1拉木块,经过一段时间后撤去F1,木块滑行一段距离后停止。再用水平力F2拉木块,经过一段时间后撤去F2, 木块滑行一段距离后停止。若F1>F2,木块两次从静止开始运动到最后停止的总位移相同,则水平力F1和F2对木块的冲量I1和I2相比( )
正确答案
解析
在每小题给出的四个选项中,有一个选项或多个选项正确。全部选对的得3分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分。
知识点
18.一位质量为m的运动员从下蹲状态向上起跳,经Δt时间,身体伸直并刚好离开地面,速度为v。在此过程中( )
正确答案
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
知识点
如图所示,一木板放置在水平桌面上, A、B两个小物体通过不可伸长的轻绳相连,并且跨过轻滑轮,A物体放置在木板的最左端,滑轮与物体A间的细绳平行于桌面。已知木板的质量m1=20.0kg,物体A的质量m2=4.0kg,物体B的质量m3=1.0kg,物体A与木板间的动摩擦因数,木板长L=2m,木板与物体A之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。忽略水平桌面与木板间的摩擦。重力加速度g取10m/s2。为了使A、B两个物体以及木板均保持静止状态,现对木板施加水平向左的力F1。
(1)求力F1的大小;
(2)为了使物体A随着木板一起向左运动,并且不发生相对滑动,现把力F1替换为水平向左的力F2,求力F2的最大值;
(3)现用水平向左的力打击木板,同时撤去力F1。使物体B上升高度hB=1.0m(物体B未碰触滑轮)时,物体A刚好到达木板最右端。求打击木板的冲量大小I。
正确答案
见解析。
解析
(1)
对物体B受力分析如图1所示,
根据共点力平衡条件 T1=m3g ①
对物体A和木板组成的整体受力分析如图2所示
根据共点力平衡条件得 F1=T1 ②
代入数据,由①、②得 F1=10N
(2)
运动过程中,三个物体的加速度大小相等,设加速度大小为a。
对物体B受力分析如图3所示,
根据牛顿第二定律 T2–m3g= m3a ③
对物体A受力分析如图4所示,
根据牛顿第二定律 f–T2 = m2a ④
此时,f =μm2g ⑤
代入数据,由③、④、⑤式得
a =2.0m/s2
对木板受力分析如图5所示,
根据牛顿第二定律 F2–f= m1a ⑥
将加速度代入⑥式得 F2= 60N
(3)
由于木板与物体A之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,物体A、B运动的加速度与(2)中的加速度相等。即a =2.0m/s2
设物体B上升高度hB=1.0m,所用时间为t,满足
代入数据,解得 t =1.0s
设木板减速运动过程中的加速度为,
对木板受力分析如图6所示
根据牛顿第二定律
代入数据,解得
根据题意,物体B上升高度hB=1.0m过程中,
木块向左运动的位移x=L+hB=3m
设打击木板后的瞬间,木板的速度为v0,
物体A刚好到达木板最右端时,木板的速度
对木板,根据运动学公式
代入数据,解得 v0=3.5m/s
根据动量定理 I=m1v0-0
代入数据,解得 I=70N·s
知识点
大风可能给人们的生产和生活带来一些危害,同时风能也是可以开发利用的清洁能源。
(1)据北京市气象台监测显示,2012年3月23日北京刮起了今年以来最大的风,其短时风力达到近十级。在海淀区某公路旁停放的一辆小轿车被大风吹倒的数字信息亭砸中,如图甲所示。已知该信息亭形状为长方体,其高度为h,底面是边长为l的正方形,信息亭所受的重力为G,重心位于其几何中心。
①求大风吹倒信息亭的过程中,至少需要对信息亭做多少功;
②若已知空气密度为ρ,大风的风速大小恒为v,方向垂直于正常直立的信息亭的竖直表面,大风中运动的空气与信息亭表面作用后速度变为零。求信息亭正常直立时,大风给它的对时间的平均作用力为多大。
(2)风力发电是利用风能的一种方式,风力发电机可以将风能(气流的动能)转化为电能,其主要部件如图乙所示。已知某风力发电机风轮机旋转叶片正面迎风时的有效受风面积为S,运动的空气与受风面作用后速度变为零,风力发电机将风能转化为电能的效率和空气密度均保持不变。当风速为v且风向与风力发电机受风面垂直时,风力发电机输出的电功率为P。求在同样的风向条件下,风速为时这台风力发电机输出的电功率。
利用风能发电时由于风速、风向不稳定,会造成风力发电输出的电压和功率不稳定。请你提出一条合理性建议,解决这一问题。
正确答案
见解析。
解析
(1)①信息亭被大风吹倒的过程中,其重心上升的最大高度为
当信息亭重心最高时速度为零,风对信息亭所做的功最少。设风吹倒信息亭至少做的功为W,由动能定理,有
解得 W=
②在t时间内垂直于信息亭表面吹来的风的空气质量为
设信息亭对空气的作用力为F,由动量定理,有
解得 F=ρhlv2
根据牛顿第三定律可知,大风(空气)对信息亭的作用力
F′=F=ρhlv2
(2)单位时间内垂直吹向旋转叶片有效受风面积的空气的质量为
这些空气所具有的动能为 Ek=
设风力发电机将风能转化为电能的效率为k,则风力发电机输出的电功率为
P=kEk=
当风速为时输出的电功率
若风向改变,可以调整风车的叶面朝向,使叶面与风速垂直,风力发电机更多地接受风能;风大时可以让风力发电机将多余的电能给蓄电池充电,把电能储存起来,发电机输出功率变小时用蓄电池辅助供电等。
知识点
一劲度系数为k的轻质弹簧一端固定,另一端与质量为m的滑块相连。滑块在光滑水平面上做简谐运动,周期为T,振幅为A。滑块从最大位移向平衡位置运动的过程中,在求弹簧弹力的冲量大小时,有以下两种不同的解法:
关于以上两种解法,下列判断准确的是
正确答案
解析
略
知识点
台球以速度V0与球桌边框成α角撞击O点,反弹后速度为V1,方向与球桌边框夹角仍为α,如图所示。如果V1<V0,OB垂直于桌边,则下列关于桌边对小球的作用力方向的判断中正确的是:( )
正确答案
解析
略
知识点
14.如图所示,质量为m的小物块,在与水平方向成θ角的力F作用下,沿光滑水平面向右做直线运动,物块通过A、B两点的速度大小分别为vA、vB,物块由A到B的过程中,力F对物块做的功W和力F对物块的冲量I的大小应是( )
正确答案
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
知识点
第28、29题为物理题,第30、31题为化学题,考生从两道物理题、两道化学题中各任选一题作答。
28. [物理选修——3-3] (1)某气体的摩尔质量为M,摩尔体积为V,密度为ρ,每个分子的质量和体积分别为m和Vo,则阿伏加德罗常数NA可表示为______________
① ②
③
④
(2)下列关于分子力和分子势能的说法中,正确的是____________
①当分子力表现为引力时,分子力和分子势能总是随分子间距离的增大而增大
②当分子力表现为引力时,分子力和分子势能总是随分子间距离的增大而减小
③当分子力表现为斥力时,分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而增大
④当分子力表现为斥力时,分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而减小
29.[物理选修——3-5]
(1)已知介子、
介子都是由一个夸克(夸克u或夸克d)和一个反夸克(反夸克
或
反夸克 )组成的,它们的带电量如下表所示,表中e为元电荷。
下列说法正确的是_____________
①由u和
组成 ②
由d和
组成
③由u和
组成 ④
由d和
组成
(2) A、B两球沿一直线运动并发生正碰,如图所示为两球碰撞前后的位移图象。 a、b分别为A、B两球碰前的位移图象,c为碰撞后两球共同运动的位移图象,若A球质量是m=2kg,则由图象判断下列结论不正确的是( )
①A、B 碰撞前的总动量为3kg•m/s
②碰撞时A对B所施冲量为-4N•s
③碰撞前后A的动量变化为4kg•m/s
④碰撞中A、B两球组成的系统动量保持不变
正确答案
正确答案
19.美国著名的网球运动员罗迪克的发球时速最快可达60 m/s,这也是最新的网球发球时速的世界纪录,可以看做罗迪克发球时使质量约为60g的网球从静止开始经0.02 s后速度增加到60 m/s,则在上述过程中,网球拍对网球的作用力大小约为( )
正确答案
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
知识点
扫码查看完整答案与解析