- 动能
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枪以v0竖直向上射出一颗子弹,子弹在空中竖直运动,设空气阻力与子弹速度大小成正比,子弹升到最高点之后,又落回射出点,运动的最高点距抛出点为h,此过程中,下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、上升过程,重力和阻力均向下,出枪口时速度最大,阻力最大,合外力最大,故加速度最大.故A正确.
B、在最高点,无阻力,仍受重力,加速度不为零,故B错误;
C、由于阻力,落回抛出点的速度小于v0,对下落过程,由动能定理可知,mgh-Wf=,
故C错误.
D、对上升过程,由动能定理可知,合力做功等于动能的减小量,为,故D正确.
故选AD.
如图所示,等腰直角三角形斜面OCD由不同材料A、B拼接而成,P为两种材料在CD边上的交点,且DP>CP.现让OD边水平放置,让小物块从C滑到D;然后将OC边水平放置,再让小物块从D滑到C,小物块两次滑动经过P点的时间相同.下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、物体在斜面上做初速度为零的匀加速运动,由x=可知,因DP>CP,且运动时间相同,aDP<aCP,有mgsin45°-μmgcos45°=ma可知因此它们的动摩擦因数不同,故A错误;
B、从C到D和从D到C过程中摩擦力做功相等,重力做功相等,根据动能定理可知,两次滑动中物块到达底端速度相等,故B正确
C、由题意可知,小物块两次滑动经过P点的时间相同且DP>CP,因此从D到P的平均速度大于从C到P的平均速度,设从C到P点时速度为v1,从D到P时速度为v2,则根据匀变速直线运动特点有:>
,即从D到P点速度大于从C到P点的速度,故C错误;
D、两次滑下的过程中摩擦力做功相同,两次滑动中物块到达底端时克服摩擦做的功相等,故D正确.
故选:BD.
如图所示,质量为m=60kg的滑雪运动员,从A点由静止开始沿雪道滑下,从B点水平飞出后又落在斜坡上的C点.已知AB两点间的高度差为hAB=25m,BC两点间的高度差hBC=20m,BC间的水平距离xBC=40m,(g取10m/s2)求:
(1)运动员从B点飞出时的速度VB的大小;
(2)运动员从A到B过程中克服摩擦力所做的功.
正确答案
解:(1)BC段运动员做平抛运动,则
水平方向上:xBC=vBt
竖直方向上:hBC=gt2;
代入数据以上两式联立得:t=2s,vB=20m/s
(2)AB段只有重力和摩擦力对运动员做功,根据动能定理有:
mghAB-Wf=
代入数据得:Wf=3000J
答:(1)运动员从B点飞出时的速度vB的大小为20m/s.
(2)运动员从A到B过程中克服摩擦力所做的功为3000J.
解析
解:(1)BC段运动员做平抛运动,则
水平方向上:xBC=vBt
竖直方向上:hBC=gt2;
代入数据以上两式联立得:t=2s,vB=20m/s
(2)AB段只有重力和摩擦力对运动员做功,根据动能定理有:
mghAB-Wf=
代入数据得:Wf=3000J
答:(1)运动员从B点飞出时的速度vB的大小为20m/s.
(2)运动员从A到B过程中克服摩擦力所做的功为3000J.
如图所示,一物体a以一定的初速度从粗糙水平面的P点向固定的物体b运动,物体a在运动过程中所受到的摩擦阻力f与它距物体b 的距离成正比.当物体a向右移动s时,速度减为零,那么,物体a在从P点向右的位移为
时,a的动能为( )
正确答案
解析
解:设初始位置时的摩擦力为f1,运动s处的摩擦力为f2,运动处的摩擦力为f3.
根据动能定理有:,
因为的摩擦阻力f与它距物体b的距离成正比.所以f3>f2,则,则a的动能小于初动能的一半.
故选:A.
如图所示,A、B两小球分别固定在一刚性轻杆的两端,两球球心间相距L=1.0m,两球质量分别 为mA=4.0kg,mB=1.0kg,杆上距A球球心0.40m处有一水平轴O,杆可绕轴无摩擦转动,现先使杆保持水平,然后从静止释放当杆转到竖直位置,求:
(1)当杆转到竖直位置两球的速度各是多少?
(2)转动过程中杆对A球做功为多少 (计算中重力加速度的数值g=10m/s2)
正确答案
解:(1)设杆转到竖直位置的角速度为ω,A、B两球的速度分别为vA和vB,由公式v=ωR可知:
=
取杆的初位置为零势能面,以两球组成的系统为研究对象,由机械能守恒定律得:
-mAgLA+mBgLB+mAvA2+
mBvB2
联立得:
vA=m/s
vB=m/s
(2)设该过程中杆对A做功为W,对A在该过程用动能定理得:
mAgLA+W=mAvA2
解之得:
W=-9.6J
答:(1)当杆转到竖直位置两球的速度分别是m/s、
m/s;
(2)转动过程中杆对A球做功为-0.96J.
解析
解:(1)设杆转到竖直位置的角速度为ω,A、B两球的速度分别为vA和vB,由公式v=ωR可知:
=
取杆的初位置为零势能面,以两球组成的系统为研究对象,由机械能守恒定律得:
-mAgLA+mBgLB+mAvA2+
mBvB2
联立得:
vA=m/s
vB=m/s
(2)设该过程中杆对A做功为W,对A在该过程用动能定理得:
mAgLA+W=mAvA2
解之得:
W=-9.6J
答:(1)当杆转到竖直位置两球的速度分别是m/s、
m/s;
(2)转动过程中杆对A球做功为-0.96J.
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