热门试卷

解：（1）4s内拉力做功为：W=FS=20×8=160J

（2）4s末物体的速度为：v=at=1×4=4m/s

动能为：Ek=mv2==40J；

（3）由S=at2可得：

m/s2；

物体在水平方向受到拉力与摩擦力，由牛顿第二定律得：

ma=F-μmg

所以：

答：（1）4s内拉力对物体所做的功160J；

（2）物体在4s末的动能为40J．

（3）物体与水平地面间的动摩擦因数是0.3．

解：（1）滑块滑到中点时，由（b）图可知，μ=0.5．

根据牛顿第二定律得，mgsin37°-μmgcos37°=ma    

解得a=gsin37°-μgcos37°=0.6g-0.5×0.8g=0.2g

顶端滑至底端，由动能定理得

mgLsin37°+Wt=mvB2①

由图2的物理意义得

Wf=L=-=②

联立①②解得vB=

能运动到C点，则从B到C，由动能定理：

-mg•2R=mvC2-mvB2

解得vC=m/s

如滑块恰好滑到C点：mg=m③

解得：vC′＜vC所以滑块能够到达C点

当滑块滑到C点时：mg+N=m④

解得N=3mg

由牛顿第三定律得滑块在C点时对轨道的压力N′=N=3mg．

从C点到斜面tan37°=

y=gt2

X=VCt     

由以上三式得t=s

答：（1）滑块滑至斜面中点时的加速度大小为0.2g．

（2）滑块滑至斜面底端时的速度大小vB=．

（3）能滑动半圆轨道的最高点，在最高点时滑块对轨道的压力为3mg，滑块从C点运动到击中斜面瞬间经历的时间t=s．

解：（1）以m与M组成的系统为研究对象，系统所受合外力为零，系统动量守恒，以向左为正方向，

由动量守恒定律得：Mv车-mv铁块=（M+m）v，

即：20×6-10×6=（20+10）v，

解得：v=2m/s，方向向左；

（2）由动能定理得：

对小车：-μmgx车=Mv2-Mv车2，

对木块：-μmgx铁块=mv2-mv铁块2，

铁块恰好不掉下时：x车+x铁块=L车长，

联立并代入数据解得：L=9.6m；

（3）系统产生的内能：Q=μmgL=0.5×10×10×9.6=480J；

答：（1）小车与铁块共同运动的速度大小为2m/s，方向向左．

（2）小车至少9.6m，铁块才不会从小车上掉下去．

（3）系统产生的内能是480J．

解：（1）设乙恰能通过轨道的最高点的速度为vD，乙离开D点到达水平轨道的时间为t，乙的落点到B点的距离为x，

则①

②

x=vDt③

联立①②③得：x=2R   ④

（2）设碰撞后甲、乙的速度分别为v甲、v乙，根据动量守恒和机械能守恒定律有：

mv0=mv甲+mv乙⑤

   ⑥

联立⑤⑥解得：v乙=v0 ⑦

乙从最低点到最高点的过程由动能定理得：

-mg×2R=       ⑧

联立①⑦⑧解得：⑨

（3）设甲的质量为m甲，碰撞后甲、乙的速度分别为v甲、v乙，根据动量守恒和机械能守恒定律有：

m甲v0=m甲v甲+mv乙．⑩

  （11）

联立⑩（11）得，   （12）

由（12）和m甲、m乙，可得v0≤v乙≤2v0  （13）

设乙球过D点的速度为vD′，由动能定理得，

-mg×2R=  （14）

联立⑨（13）（14）得，． （15）

设乙在水平轨道上的落点到B点的距离为x′，则有：

x′=vD′t  （16）

联立②（15）（16）得，2R≤x′＜8R．

答：（1）乙在轨道上的首次落点到B点的距离为2R．（2）甲的速度．（3）乙在轨道上的落点到B点的距离范围为2R≤x′＜8R．