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题型: 多选题
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多选题

如图1,有一物体由某一固定的长斜面的底端以初速度v0沿斜面上滑,斜面与物体间的动摩擦因数μ=0.5,其动能Ek随离开斜面底端的距离x变化的图线如图2所示,g取10m/s2,不计空气阻力,则以下说法正确的是(  )

A斜面的倾角θ=37°

B物体的质量为m=0.5kg

C斜面与物体间的摩擦力大小f=2N

D物体在斜面上运动的总时间t=2s

正确答案

A,B,C

解析

解:A、B、C、设斜面的倾角是θ,物体的质量是m,物体向上运动的过程中受到重力、支持力和向下的摩擦力;物体向下滑动的过程中受到重力.支持力和向上的摩擦力,由图象可知物体向上滑动的过程中,EK1=25J,EK2=0J,位移x=5m,下滑回到原位置时的动能,EK3=5J

向上滑动的过程中,由动能定理得:EK2-EK1=-mgsinθ•x-fx,

向下滑动的过程中,由动能定理得:EK3-EK2=mgsinθ•x-fx,

代入数据解得:f=2N

mgsinθ=3N

又:f=μmgcosθ

所以:

所以:θ=37°

kg=0.5kg.故ABC正确;

C、物体向上时的加速度:

物体向下时的加速度:

物体的初速度:

物体回到原点的速度:

向上运动时间t1=

向下运动的时间:

物体在斜面上运动的总时间t=.故D错误.

故选:ABC

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题型:简答题
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简答题

如图,AB为粗糙的长直轨道,与水平方向的夹角为37°,BCD为光滑曲线轨道,两端轨端在B处光滑连接.B、C、D三点离水平地面的高度分别为h1=0.50m,h2=1.75m和h3=1.50m.一质量m=0.20kg的小环套在轨道AB上,由静止开始释放,经过t=1.2s到达B点,速度vB=6.0m/s.求:(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s2

(1)小环沿AB运动的加速度a的大小;

(2)小环沿AB运动时所受摩擦力Ff的大小;

(3)小环离开轨道D处时的速度vD的大小;

(4)若使小环以最小速度落地,求小环在AB上释放处离地的高度h.

正确答案

解:(1)加速度 a==5m/s2

(2)由牛顿第二定律得:mgsin37°-Ff=ma

代入数据得:Ff=0.2×10×0.6-0.2×5=0.2N

(3)根据能量守恒,设地面为0势能面

在B点的机械能为:E=mv2+mgh1=4.6J

在D点的势能为 mgh3=3J

所以动能为=1.6

VD=4m/s

(4)保证最小速度落地则小环在C点时速度应为0

小环在C点时机械能为E=mgh2=3.5J

B点与C点机械能相同

所以 B点的动能为EKB==3.5-mgh1=2.5J

B点的速度为VB=5m/s

小环的加速度为5m/s2

所以小环滑行距离为S==2.5m

所以初始高度为h=2.5×sin37°+h1=2m

答:(1)小环沿AB运动的加速度a的大小5m/s2

(2)小环沿AB运动时所受摩擦力Ff的大小0.2N;

(3)小环离开轨道D处时的速度vD的大小4m/s;

(4)若使小环以最小速度落地,求小环在AB上释放处离地的高度h=2m.

解析

解:(1)加速度 a==5m/s2

(2)由牛顿第二定律得:mgsin37°-Ff=ma

代入数据得:Ff=0.2×10×0.6-0.2×5=0.2N

(3)根据能量守恒,设地面为0势能面

在B点的机械能为:E=mv2+mgh1=4.6J

在D点的势能为 mgh3=3J

所以动能为=1.6

VD=4m/s

(4)保证最小速度落地则小环在C点时速度应为0

小环在C点时机械能为E=mgh2=3.5J

B点与C点机械能相同

所以 B点的动能为EKB==3.5-mgh1=2.5J

B点的速度为VB=5m/s

小环的加速度为5m/s2

所以小环滑行距离为S==2.5m

所以初始高度为h=2.5×sin37°+h1=2m

答:(1)小环沿AB运动的加速度a的大小5m/s2

(2)小环沿AB运动时所受摩擦力Ff的大小0.2N;

(3)小环离开轨道D处时的速度vD的大小4m/s;

(4)若使小环以最小速度落地,求小环在AB上释放处离地的高度h=2m.

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题型: 单选题
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单选题

在一场英超联赛中,我国球员孙继海大力踢出的球飞行15m后,击在对方球员劳特利奇的身上,假设球击中身体时的速度约为22m/s,离地高度约为1.5m,估算孙继海踢球时脚对球做的功为(  )

A15J

B150J

C1500J

D15000J

正确答案

B

解析

解:估计足球的质量为500克,由动能定理可得,运动员对足球做功:

W=mgh+mv2=0.5×10×1.5+×0.5×222=128.5J,

通过选项可知,只有B接近答案,

故选:B.

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题型: 单选题
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单选题

如图所示,质量为m的小车在水平恒力F推动下,从山坡(粗糙)底部A处由静止起运动至高为h的坡顶B,获得速度为v,AB之间的水平距离为s,重力加速度为g.下列说法正确的是(  )

A小车重力所做的功是mgh

B合外力对小车做的功是mv2

C推力对小车做的功是mv2+mgh

D阻力对小车做的功是Fs-mv2-mgh

正确答案

B

解析

解:A.WG=mg△h=mg(hA-hB)=-mgh,故A错误.

B、对小车从A运动到B的过程中运用动能定理得:W=mv2,故B正确

C、由动能定理得:W-mgh-Wf=mv2,故:mv2+Wf+mgh,故C错误

D、由于推力为恒力,故W=Fs,结合C分析可得,阻力对小车做的功是:Wf=mv2+mgh-Fs,故D错误.

故选:B.

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题型: 单选题
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单选题

质量为m的小球固定在长度为L的轻绳一端,轻绳另一端可绕O点在竖直平面内做圆周运动,运动过程中小球受空气阻力作用.已知小球经过最低点时轻绳受到的拉力为8mg,经过半周小球恰好能通过圆周的最高点,则此过程中小球克服空气阻力做的功为(  )

A

B

C2mgL

DmgL

正确答案

D

解析

解:在最低点有牛顿定律得:T-mg=m…①

小球在最高点恰好做圆周运动,所以mg=m…②

小球从最低点到最高点为研究对象,根据动能定理得,-mg•2L-Wf=m-…③

联立①②③解得Wf=mgl,故ABC错误,D正确.

故选:D.

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