- 机械能
- 共123题
如图所示，为光电计时器的实验简易示意图，当有不透光物体从光电门间通过时，光电计时器就可以显示物体的挡光时间，实验中所选用的光电门传感器可测的最短时间为0.01ms．光滑水平导轨MN上放两个相同物块A和B，其宽度a =3.0×10-2m，左端挡板处有一弹射装置P，右端N处与水平传送带平滑连接，今将挡光效果好，宽度为d ＝3.6×10-3m的两块黑色磁带分别贴在物块A和B上，且高出物块，并使高出物块部分在通过光电门时挡光．传送带水平部分的长度L =8m，沿逆时针方向以恒定速度v =6m/s匀速传动．物块A、B与传送带间的动摩擦因数
（1）弹簧储存的弹性势能EP；
（2）物块B沿传送带向右滑动的最远距离sm；
（3）物块B滑回水平面MN的速度大小
（4）若物体B返回水平面MN后与被弹射装置P弹回的物块A在水平面上相碰，且A和B碰后互换速度，则弹射装置P至少必须对物块A做多少功，才能在AB碰后使B刚好能从Q端滑出？此过程中，滑块B与传送带之间因摩擦产生的内能
正确答案
解：（1）解除锁定弹开物块AB后，两物体的速度大小
弹簧储存的弹性势能
（2）物块B滑上传送带匀减速运动，当速度减为零时，滑动的距离最远．
由动能定理得：
得：
（3）物块B沿传送带向左返回时，先匀加速运动，物块速度与传送带速度相同时再一起匀速运动，设物块B加速到传送带速度v需要滑动的距离为
由
表明物块B滑回水平面MN的速度没有达到传送带的速度
所以: 
（4）设弹射装置对物块A做功为
AB碰后速度互换，B的速度 
B要刚好能滑出传送带的Q端，由能量关系有：
又mA=mB， 联立解得：
在B滑过传送带的过程中，传送带移动的距离：
因摩擦产生的内能为：
略
一质量为m的滑雪者从A点由静止沿粗糙曲面滑下，到B点后水平飞离B点.空间几何尺寸如图所示，滑雪者从B点开始做平抛运动的水平距离为S，求滑雪者从A点到B点的过程中摩擦力对滑雪者做的功。
正确答案
解：设滑雪者离开B时的速度为v，由平抛运动规律得
S="vt " ① (4分)
滑雪者由A到B的过程中，由动能定理得
由①②③得: 
略
改变汽车的质量和速度，都能使汽车的动能发生变化，使汽车的质量变为原来的1/2倍、速度变为原来的2倍时，其动能是原来的________倍
正确答案
2
试题分析：根据公式
点评：解决本题的关键掌握动能的表达式
物理学家从千差万别的自然现象中抽象出一个贯穿其中的物理量： ▲ ，在自然界经历的多种多样的变化中它不变化。
正确答案
能量
能量守恒是自然界的普遍规律，物理学家从千差万别的自然现象中抽象出一个贯穿其中的物理量，就是能量
故答案为：能量
如图所示，P为质量为m=1kg的物块，Q为位于水平地面上的质量为M=4kg的特殊平板，平板与地面间的动摩因数μ=0.02。在板上表面的上方，存在一定厚度的“相互作用区域”，区域的上边界为MN。P刚从距高h=5m处由静止开始自由落下时，板Q向右运动的速度为v0=4m/s。当物块P进入相互作用区域时，P、Q之间有相互作用的恒力F=kmg，其中Q对P的作用竖直向上，k=21，F对P的作用使P刚好不与Q的上表面接触。在水平方向上，P、Q之间没有相互作用力，板Q足够长，空气阻力不计。（取g=10m/s2，以下计算结果均保留两位有效数字）求：
（1）P第1次落到MN边界的时间t和第一次在相互作用区域中运动的时间T；
（2）P第2次经过MN边界时板Q的速度v；
（3）从P第1次经过MN边界到第2次经过MN边界的过程中，P、Q组成系统损失的机械能△E；
（4）当板Q速度为零时，P一共回到出发点几次？
正确答案
解：（1）P自由落下第一次到达边界MN时
P到达边界MN时速度
P进入相互作用区域时，kmg－mg=ma，a=（k－1）g=200m/s2 P第一次进入相互作用区域减速到零后又向上加速，以
（2）上面分析知P先自由下落，以
每当P从出发点运动到MN的时间t内，板Q加速度a1向左，
每当P在相互作用区中运动的时间T内，板Q加速度a2向左，
P第2次经过MN边界时，板Q的速度
（3）P第1次经过MN边界时，板Q的速度
（4）设板Q速度为零时，P一共回到出发点n次。由以上分析得：
代入数据，解得
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