- 力学
- 共5899题
如图,若x轴表示时间,y轴表示位置,则该图像反映了某质点做匀速直线运动时,位置与时间的关系。若令x轴和y轴分别表示其他的物理量,则该图像又可以反映在某种情况下,相应的物理量之间的关系。下列说法中正确的是
正确答案
解析
略
知识点
质点作直线运动的速度—时间图像如图所示,该质点( )
正确答案
解析
略
知识点
如图所示,整个装置处于真空中。一根长L=1.5m的光滑绝缘细直杆MN,与竖直方向成α=300固定在场强大小为E=1.0×105N/C、与水平方向成θ=60°角的倾斜向上匀强电场中。杆的下端N固定一个带电小球A,电荷量Q=+4.5×10-6C;另一带电小球B穿在杆上可自由滑动,电荷量q=+1.0×10-6C,质量m=1.0×10-2kg。已知真空中点电荷q周围的电势 (取无穷远处为零电势,k=9.0×109N·m2/C2)。现将小球B从杆的上端M静止释放,小球B开始运动。(重力加速度g=10m/s2)
43.小球B开始运动时的加速度为多大?
44.小球B的速度最大时,距N端的距离L1为多大?
45.小球B从M端运动到距N端的L2=0.9m时,速度为v为多大?
正确答案
解析
根据牛顿第二定律,
考查方向
牛顿第二定律;库伦定律
解题思路
根据牛顿第二定律求加速度,利用加速度等于零求出最大速度。
易错点
要理解速度最大时加速度为零这个条件。
正确答案
1.052m
解析
小球B的速度最大时,是在平衡位置,
考查方向
牛顿第二定律;库伦定律
解题思路
根据牛顿第二定律求加速度,利用加速度等于零求出最大速度。
易错点
要理解速度最大时加速度为零这个条件。
正确答案
0.89m/s
解析
从M到N,对小球根据动能定理,得到
考查方向
牛顿第二定律;库伦定律
解题思路
根据牛顿第二定律求加速度,利用加速度等于零求出最大速度。
易错点
要理解速度最大时加速度为零这个条件。
如图所示,质量均为m=3kg的物块A、B紧挨着放置在粗糙的水平地面上,物块A的左侧连接一劲度系数为k=l00N/m的轻质弹簧,弹簧另一端固定在竖直墙壁上。开始时两物块压紧弹簧并恰好处于静止状态,现使物块口在水平外力F作用下向右做a= 2m/s2的匀加速直线运动直至与A分离,已知两物块与地面的动摩擦因数均为μ=0.5,g=l0m/s2。求:
14.物块A、B分离时,所加外力F的大小;
15.物块A、B由静止开始运动到分离所用的时间。
正确答案
21N
解析
物块A、B分离时,对B:(3分)解得:F=21N (2分)
考查方向
解题思路
利用整体法求出外力F,然后隔离B物体。
易错点
AB两物体的分离条件
正确答案
0.3s
解析
A、B静止时,对A、B:(2分)
A、B分离时,对A:(2分)
此过程中
(2分) 解得:t=0.3s(2分)
考查方向
解题思路
利用整体法求出外力F,然后隔离B物体。
易错点
AB两物体的分离条件
一质量为m=2kg的滑块能在倾角为θ=37°的足够长的斜面上以a=2m/s2匀加速下滑。若给滑块施加一水平向右的恒力F,使之由静止开始在t=2s的时间内沿斜面运动2m。
34.求滑块和斜面之间的动摩擦因数μ;
35.推力F的大小。
正确答案
μ=0.5
解析
未施加推力过程,牛顿第二定律:mgsin37°-μmgcos37°=ma,代入数据,解得μ=0.5
考查方向
解题思路
通过受力分析,利用牛顿第二定律建立方程列式求解
易错点
受力分析一定要认真画
正确答案
1.82N
解析
施加推力F后,由s=at2,得a′=
=1m/s2,滑块沿斜面做匀加速直线运动,有加速度向上和向下两种可能:当加速度沿斜面向上时,牛顿第二定律:Fcos37°-mgsin37°-μ(Fsin37°+mgcos37°)=ma′,解得
,当加速度沿斜面向下时,mgsin37°-Fcos37°-μ(Fsin37°+mgcos37°)=ma′,解得
考查方向
解题思路
通过受力分析,利用牛顿第二定律建立方程列式求解
易错点
受力分析一定要认真画
如图所示,质量m=2kg的物体A在倾角θ=300的足够长的固定斜面上,在沿斜面向上的力F=5N推力作用下,A从底端开始以初速度v0=8m/s向上运动,已知A与斜面之间的动摩擦因数为。经过一段时间t速度大小为2m/s。(取g=10m/s2)。
38.求时间t。
39.F在时间t内的平均功率。
正确答案
5s或4s
解析
若是上滑,受力示意图如图。
根据牛顿第二定律,得到
解得,代入数据得
若是下滑,上滑到最高点的时间
根据牛顿第二定律,得到
(2分)解得
,
代入数据得。下滑时间为
,故
。
答:经过时间1.5s或4s速度大小为2m/s。
考查方向
解题思路
通过牛顿第二定律求加速度后通过运动学公式列式求解时间;利用功率公式列式求解功率
易错点
通常情况满足题意的事件只有一个时间,但是这道题却有两种可能
正确答案
25W或7.5W
解析
当
时,
,
,
W(或
当时,
,
,
,
,
答:F在时间t内的平均功率为25W或7.5W。
考查方向
解题思路
通过牛顿第二定律求加速度后通过运动学公式列式求解时间;利用功率公式列式求解功率
易错点
通常情况满足题意的事件只有一个时间,但是这道题却有两种可能
20.一物体从静止开始做直线运动,其加速度随时间变化如图所示,则
正确答案
解析
选项A,2t0末,物体的速度为应该为3/2a0t0故A错误。
选项B,0~t0内的平均速度由知,为a0t0/2正确。选项C,t0~2t0内的位移由下图v-t图像知道大于5a0t02/4,则C正确。选项D,由v-t图像知道全过程位移应该大于7a0t02/4,但小于a0t02故D错误。
考查方向
解题思路
a-t图像与a轴和t轴围成的图形面积是此时的速度大小。匀变速运动中平均速度为变化位移除以时间或。通过a-t图像画出v-t图像,通过v-t图像判定位移。
易错点
对a-t图的认识不够彻底。
知识点
26.如图所示,一物块(可视为质点)受到一水平向左的恒力F作用在粗糙的水平面上从O点以初速度v0=10m/s 向右运动,运动一段距离后恒力F突然反向,整个过程中物块速度的平方随位置坐标变化的关系图如下图所示,已知物块的质量m=1kg,g=10m/s2,求该恒力F的大小和物块与水平面间的动摩擦因数。
正确答案
7N 0.3
解析
解:0-5m匀减速a1==10m/s2
F+mgμ=ma1
5-13m 匀加速a2==4m/s2
F-mgμ=ma2
得F=7N(2分) μ=0.3(2分)
考查方向
解题思路
通过对物体受力分析知道每个阶段物体的运动状态。列出每个基阶段的牛顿第二定理公式,然后求解。
易错点
不能把和加速度很好的转换。
知识点
质量为2kg的物体在水平推力F的作用下沿水平面作直线运动,一段时间后撤去F,其运动的v-t图像如图所示。g取10m/s2,求:
(1)物体与水平面间的运动摩擦系数μ;
(2)水平推力的大小;
(3)内物体运动位移的大小。
正确答案
(1)0.2
(2)6N
(3)46m
解析
(1)设物体做匀减速运动的时间为Δt2初速度为v20末速度为v2t加速度为a2,则
①
设物体所受的摩擦力为Ff,根据牛顿第二定律有
②
③
联立②③得: ④
(2)设物体做匀减速运动的时间为Δt1初速度为v10末速度为v1t加速度为a1,则
⑤
根据牛顿第二定律有 ⑥
联立③⑥得:
(3)解法一:由匀变速运动的位移公式得:
解法二:根据v-t图像围成的面积得:
知识点
质点做直线运动的v—t图象如图所示,规定向右为正方向,则该质点在前8s内平均速度的大小和方向分别为
正确答案
解析
由题图得前8s内的位移,则平均速度
=-0.25m/s,负号表示方向向左。B正确。
知识点
图6是某质点运动的速度图像,由图像得到的正确结果是
正确答案
解析
略
知识点
甲、乙两物体在t=0时刻经过同一位置沿x轴运动,其v-t图像如图所示。则
正确答案
解析
由v-t图像知,0-1s甲始终是正方向运动,乙是先负方向运动,后又正方向运动,选项A错误;根据乙图线所构成的x轴上下图形面积,正负之和为0 ,选项B正确;甲在0-4s阶段一直在向正方向运动,选项C错误;在t=6s时刻,甲乙图线上的斜率都为负,所以加速度方向相同,选项D正确。
知识点
将一只皮球竖直向上抛出,皮球运动时受到空气阻力的大小与速度的大小成正比,下列描绘皮球在上升过程中加速度大小a与时间t关系的图像,可能正确的是( )
正确答案
解析
设皮球受到的阻力为F=kv,根据牛顿第二定律可得mg+F=ma,两式联立可得 mg+kv=ma,皮球上升过程中速度逐渐减小,则加速度也逐渐减小,且减小的越来越慢,当v→0时a=g,故C项正确。
知识点
如图(a),磁铁A、B的同名磁极相对放置,置于水平气垫导轨上。A固定于导轨左端,B的质量m=0.5kg,可在导轨上无摩擦滑动。将B在A附近某一位置由静止释放,由于能量守恒,可通过测量B在不同位置处的速度,得到B的势能随位置x的变化规律,见图(c)中曲线I。若将导轨右端抬高,使其与水平面成一定角度(如图(b)所示),则B的总势能曲线如图(c)中II所示,将B在处由静止释放,求:(解答时必须写出必要的推断说明。取
)
(1)B在运动过程中动能最大的位置;
(2)运动过程中B的最大速度和最大位移。
(3)图(c)中直线III为曲线II的渐近线,求导轨的倾角。
(4)若A、B异名磁极相对放置,导轨的倾角不变,在图(c)上画出B的总势能随x的变化曲线。
正确答案
见解析。
解析
(1)势能最小处动能最大(1分)
由图线II得
x=6.1(cm) (2分)
(在5.9 ~ 6.3cm间均视为正确)
(2)由图读得释放处势能,此即B的总能量。出于运动中总能量守恒,因此在势能最小处动能最大,由图像得最小势能为0.47J,则最大动能为
(2分)
( 在0.42 ~ 0.44J间均视为正确)
最大速度为(1分)
(在1.29~1.33 m/s间均视为正确)
x=20.0 cm处的总能量为0.90J,最大位移由E=0.90J的水平直线与曲线II的左侧交点确定,由图中读出交点位置为x=2.0cm,因此,最大位移
(2分)
(在17.9~18.1cm间均视为正确)
(3)渐近线III表示B的重力势能随位置变化关系,即
(2分)
由图读出直线斜率
(1分)(
在
间均视为正确)
(4)若异名磁极相对放置,A,B间相互作用势能为负值,总势能如图。(2分)
知识点
一物体放在水平地面上,如图Ⅰ所示,已知物体所受水平拉力F随时间的变化情况如图2所示,物体相应的速度随时间的变化关系如图3所示。求:
(1)0~8s时间内拉力的冲量;
(2)0~6s时间内物体的位移;
(3)0~10s时间内,物体客服摩擦力所做的功。
正确答案
见解析
解析
(1)由图2知
(2)由图3知物体的位移为
(3)由图2知,在6~8s时间内,物体作匀速运动,于是有f=2N
由图3知在0~10s时间内,物体的总位移为,
所以
知识点
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