热门试卷

解：（1）由图可知，物体在水平路面上的加速度大小为a==2m/s2；

由牛顿第二定律可知：μmg=ma，μ===0.2；

（2）由v2-v02=2ax可知：v2-122=-2×2×27，解得：v=6m/s；

（3）人滑上斜面后受重力、支持力和摩擦力的作用，速度减到0后再下滑；

则对上滑过程由动能定理可知：-mgxsinθ-μmgxcosθ=0-mv2

解得人在斜面上滑行的距离为：x=2.37m；

答：（1）滑板与接触面间的动摩擦因数为0.2；

（2）运动员第一次到达A点时的速度大小为6m/s；

（3）运动员沿斜轨道上滑的最大距离为2.37m．

解：（1）滑块从A到B过程机械能守恒，有：

mgR=

在B点，根据牛顿第二定律，有：

解得：

FB=3mg=30N

（2）ABCD过程，根据动能定理，有：

mgrcos30°-μmgL=0

解得：

（3）滑块最终到达E点，根据动能定理，有：

解得从A点下滑的初速度：

滑块在水平面运动的总路程为x，根据动能定理，有：

得到：

滑块最终停止的位置在C点左侧1.54m；

答：（1）滑块到达B点所受的支持力为30N；

（2）滑块与水平面的动摩擦因数为0.173；

（3）滑块最终停止的位置在C点左侧1.54m．

解：（1）①物块恰能过C点，有：

mg=m

解得：vC===5m/s

物块由初位置至C点，设弹簧弹力做功W1，由动能定理知：

W1-2mgR=mv  

代入数据得：W1=6.25J

即初始时弹簧具有的弹性势能为：EP=6.25J 

②物块从C落到水平轨道的时间为：t===1s

落点到B点的距离为：x=vCt=5×1=5m  

（2）设每次弹出物块弹簧做功为W，物块至C处的速度为VC，C处对物块的弹力为FN，则有：

mv=W-2mgR

W=Ep

FN+mg=m

得：FN=-5mg=Ep-5

作图，如图．

答：（1）若物块被弹出后，经过半圆弧轨道恰好能通过C点，

①弹簧被压紧时的弹性势能为6.25J；

②物块从C点飞出后在水平轨道上落点与B点间的距离为5m．

（2）如图

解：（1）设乒乓球与水泥地碰撞前的动能为Ek，则由动能定理有：

下降过程：（mg-Ff）H=Ek-0，

上升过程：-（mg+Ff）0.8H=0-0.9Ek，

以上两式联合解得：．

（2）由题知，第一次反弹后高度为0.8H，

类似地，易得：

第二次反弹高度为（0.8）2H=0.64H，

第三次反弹高度为（0.8）3H=0.512H，

第四次反弹高度为（0.8）4H=0.4096H＜0.5H，所以乒乓球与地面碰撞4次后反弹高度首次低于0.5H．                       

（3）设乒乓球与水泥地碰撞前的动能为Ek′，

下降过程：（mg-Ff）H+W=Ek′-0，

上升过程：-（mg+Ff）H=0-0.9Ek′，

以上两式联合解得：W=，

上升过程中的加速度是，

上升过程中的时间是，

手反复拍球的平均功率：P=．

答：（1）空气阻力的大小为；

（2）乒乓球与地面碰撞4次后反弹高度首次低于0.5H；

（3）手反复拍球的平均功率为．

解：（1）对A到墙壁过程，运用动能定理得：

，

代入数据解得：μ=0.32．

（2）规定向左为正方向，对碰墙的过程运用动量定理得：F△t=mv′-mv，

代入数据解得：F=130N．

答：（1）物块与地面间的动摩擦因数为0.32．

（2）碰撞过程中墙面对物块平均作用力的大小为130N．

解：（1）设物体在B点的速度为vB，所受弹力为FNB，

则有：FNB-mg=m，又FNB=8mg

由能量守恒定律可知：弹性势能 Ep=mvB2=3.5mgR．

（2）设物体在C点的速度为vC，由题意可知：mg+0.5mg=m

物体由B点运动到C点的过程中，由动能定理得：

-2mgR-Wf=mvC2-mvB2

解得：Wf=0.75mgR．

（3）从C到地过程，由机械能守恒得

  Ek=2mgR+mvC2=3.5mgR

答：

（1）弹簧被压缩时的最大弹性势能EP是3.5mgR．

（2）物体从B点运动至C点过程中克服摩擦阻力做的功Wf是0.75mgR．

（3）物体离开C点后落回水平面AB时的动能Ek是3.5mgR．

解（1）由牛顿第二定律，有：F-mg=ma

由a─t图象可知，F1和F2对应的加速度分别是：a1=1.0m/s2，a2=-1.0m/s2

F1=m（g+a1）=2.0×103×（10+1.0）N=2.2×104N

（2）类比可得，所求速度变化量等于第1s内a─t图线下的面积

△υ1=0.50m/s

同理可得：△υ2=υ2-υ0=1.5m/s

υ0=0，第2s末的速率为：υ2=1.5m/s

（3）由a─t图象可知，11s～30s内速率最大，其值等于0～11s内a─t图线下的面积，有：υm=10m/s

由动能定理，总功为：W=Ek2-Ek1=mυm2-0=×2.0×103×102J=1.0×105J

答：（1）电梯在上升过程中受到的最大拉力F1是2.2×104N，最小拉力F2是1.8×104N．

（2）电梯在第1s内的速度改变量△υ1是0.50m/s，第2s末的速率υ2是1.5m/s．

（3）在0─11s时间内，拉力和重力对电梯所做的总功W是1.0×105J．

解：（1）由x=12t-4t2知，物块在C点速度为v0=12 m/s          …①

设物块从D点运动到C点的过程中，弹簧对物块所做的功为W，

由动能定理W-mgCDsin37°=                            …②

代入数据得：W=156J                                       …③

（2）由x=12t-4t2知，物块从C运动到B过程中的加速度大小为a=8m/s2…④

设物块与斜面间的动摩擦因数为μ，由牛顿第二定律得

mgsinθ+μmgcosθ=ma                                        …⑤

代入数据解得μ=0.25                                       …⑥

物块在P点的速度满足mg=                              …⑦

物块从B运动到P的过程中机械能守恒，则有=+mghpB …⑧

hpB=R（1+sin53°）                              …⑨

物块从C运动到B的过程中有 v-=-2ax               …⑩

由以上各式解得x=⑪

答：（1）若CD=1m，试求物块从D点运动到C点的过程中，弹簧对物块所做的功为156J；

    （2）求B、C两点间的距离x=．