- 动能
- 共2155题
如图所示,宽为L=1m、高为h=7.2m、质量为M=8kg,上表面光滑的木箱在水平地面上运动,木箱与地面间的动摩擦因数为μ=0.2.当木箱速度为v0=3m/s时,在木箱上表面的右端轻轻地放上一个质量m=2kg的光滑小铁块(可视为质点),g取10m/s2.求:
(1)小铁块与木箱脱离时长木箱的速度大小v1;
(2)小铁块刚着地时与木箱左端的距离s.
正确答案
解:(1)小铁块在木箱上的过程,对木箱利用动能定理得: ①
代入数值得v1=2m/s ②
(2)铁块离开木箱后做自由落体运动,下落时间为 ③
铁块离开后木箱的加速度大小为a2=μg=2m/s ④
从铁块离开到木箱停下所用的时间为 ⑤
因为t2<t1,所以,木箱静止后,铁块才着地,故铁块着地时与木块左端距离 ⑥
代入数值解得s2=1m ⑦
答:(1)小铁块与木箱脱离时长木箱的速度大小为2m/s;
(2)小铁块刚着地时与木箱左端的距离为1m.
解析
解:(1)小铁块在木箱上的过程,对木箱利用动能定理得: ①
代入数值得v1=2m/s ②
(2)铁块离开木箱后做自由落体运动,下落时间为 ③
铁块离开后木箱的加速度大小为a2=μg=2m/s ④
从铁块离开到木箱停下所用的时间为 ⑤
因为t2<t1,所以,木箱静止后,铁块才着地,故铁块着地时与木块左端距离 ⑥
代入数值解得s2=1m ⑦
答:(1)小铁块与木箱脱离时长木箱的速度大小为2m/s;
(2)小铁块刚着地时与木箱左端的距离为1m.
两物体质量比为1:4,速度比为4:1,则两物体的动能比是( )
正确答案
解析
解:根据得,质量比为1:4,速度大小比为4:1,则动能之比为4:1.故A正确,B、C、D错误.
故选:A.
一传送带装置示意如图,传送带在AB区域是倾斜的,倾角θ=30°.工作时传送带向上运行的速度保持v=2m/s不变.现将质量均为m=2kg的小货箱(可视为质点)一个一个在A处放到传送带上,放置小货箱的时间间隔均为T=1s,放置时初速为零,小货箱一到达B处立即被取走.已知小货箱刚放在A处时,前方相邻的小货箱还处于匀加速运动阶段,此时两者相距为s1=0.5m.传送带装置由电动机带动,传送带与轮子间无相对滑动,不计轮轴处的摩擦,取g=10m/s2.
(1)求小货箱在传送带上做匀加速运动的加速度大小.
(2)AB的长度至少多长才能使小货箱最后的速度能达到v=2m/s?
(3)除了刚释放货箱的时刻,若其它时间内总有4个货箱在传送带上运动,求每运送一个小货箱电动机对外做多少功?并求电动机的平均输出功率.
正确答案
解:(1)小货箱刚放在A处时,前方相邻的小货箱已经运动了时间T.有
代入数据解得加速度大小
a=1m/s2
(2)AB的长度至少为l,则货箱的速度达到v=2m/s时,有
v2=2al
代入数据解得AB的长度至少为
l=2m
(3)传送带上总有4个货箱在运动,说明货箱在A处释放后经过t=4T的时间运动至B处.货箱匀加速运动的时间分别是
设货箱受到的滑动摩擦力大小为f,由牛顿定律得
f-mgsinθ=ma
这段时间内,传送带克服该货箱的摩擦力做的功
W1=f-vt1
代入数据解得W1=48J
货箱在此后的时间内随传送带做匀速运动,传送带克服该货箱的摩擦力做的功
W2=mgsinθ•v(t-t1)
代入数据解得W2=40J
每运送一个小货箱电动机对外做的功
W=W1+W2=88J
放置小货箱的时间间隔为T,则每隔时间T就有一个小货箱到达B处,因此电动机的平均输出功率
=88W
答:(1)求小货箱在传送带上做匀加速运动的加速度大小为1m/s2
(2)AB的长度至少为2m才能使小货箱最后的速度能达到v=2m/s
(3)除了刚释放货箱的时刻,若其它时间内总有4个货箱在传送带上运动,求每运送一个小货箱电动机对外做88J功,并求电动机的平均输出功率为88W.
解析
解:(1)小货箱刚放在A处时,前方相邻的小货箱已经运动了时间T.有
代入数据解得加速度大小
a=1m/s2
(2)AB的长度至少为l,则货箱的速度达到v=2m/s时,有
v2=2al
代入数据解得AB的长度至少为
l=2m
(3)传送带上总有4个货箱在运动,说明货箱在A处释放后经过t=4T的时间运动至B处.货箱匀加速运动的时间分别是
设货箱受到的滑动摩擦力大小为f,由牛顿定律得
f-mgsinθ=ma
这段时间内,传送带克服该货箱的摩擦力做的功
W1=f-vt1
代入数据解得W1=48J
货箱在此后的时间内随传送带做匀速运动,传送带克服该货箱的摩擦力做的功
W2=mgsinθ•v(t-t1)
代入数据解得W2=40J
每运送一个小货箱电动机对外做的功
W=W1+W2=88J
放置小货箱的时间间隔为T,则每隔时间T就有一个小货箱到达B处,因此电动机的平均输出功率
=88W
答:(1)求小货箱在传送带上做匀加速运动的加速度大小为1m/s2
(2)AB的长度至少为2m才能使小货箱最后的速度能达到v=2m/s
(3)除了刚释放货箱的时刻,若其它时间内总有4个货箱在传送带上运动,求每运送一个小货箱电动机对外做88J功,并求电动机的平均输出功率为88W.
如图所示,把小车放在光滑的水平桌面上,用轻绳跨过定滑轮使之与盛有沙子的小桶相连,已知小车的质量为M,小桶与沙子的总质量为m,不计滑轮摩擦及空气的阻力.把小车从静止状态释放后,在小桶竖直下落高度h的过程中,下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A整体匀加速运动,故m处于失重状态,轻绳对小车的拉力小于mg,故A错误
B、小桶与沙子系统的加速度a=,以小车为研究对象:T=Ma=
,所以B正确
C、小车和桶与沙子组成的系统,只有重力做功,机械能守恒,mgh=(M+m)v2 故沙子获得的动能为
mv2=
,故C错误D正确.
故选:BD.
把完全相同的三块木板固定叠放在一起,子弹以v0的速度射向木板,刚好能打穿这三块木板.如果让子弹仍以v0的速度垂直射向其中的一块固定木板,子弹穿过木板时的速度是______.
正确答案
解析
解:采用逆向思维,根据速度位移知:
,
联立解得:.
故答案为:.
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