热门试卷

解：（1）玩具车从顶端飞出做平抛运动，在竖直方向上做自由落体运动，

由运动学公式得，=4m/s，

玩具车无碰撞地沿圆弧切线从A点切入竖直圆弧轨道，说明玩具车到A点时的速度方向沿圆弧轨道的切线方向，

作出速度的平行四边形，解三角形得，v1=3m/s，vA=5m/s．

对玩具车从高台底端到高台顶端的过程，根据动能定理列式得，

Pt-mgh+Wf=，

解得Wf=-5.4J．

（2）在O点对玩具车受力分析，根据圆周运动的特点得，

从A到O的过程中根据动能定理得，mgR（1-cos53°）+Wf′=

联立解得Wf′=-2.7J．

（3）设倾斜轨道至少高H，从A点到最高点，

对人和车根据动能定理列式得，=0-

解得H=0.73m．

答：（1）玩具车冲上高台顶部的过程中，摩擦力做了-5.4J的功；

（2）玩具车从A到O的过程中摩擦力做了-2.7J的功；

（3）倾斜轨道至少0.73m，才能保证玩具车不会飞出．

解：物体在斜面上向下滑动的过程中受到重力、支持力和摩擦力的作用，其中摩擦力：f1=μFN1=μmgcosθ

其中：cosθ=

物体在水平面上受到的摩擦力：f2=μFN2=μmg

整个的过程中只有重力和摩擦力做功，得：mgh-f1L1-f2L2=0

联立以上公式，解得：μ=；

故答案为：．

解：（1）为完成该实验，除打点计时器外还需要的实验器材有刻度尺、弹簧秤．

电动机增加的功率即为克服摩擦力做功的功率，大小为△P=fv=μmgv．

动摩擦因数μ可通过这样测量：将物体轻轻放在匀速运动的传送带，用弹簧秤拉住物体，使之静止不动，读出弹簧秤的拉力，得到物体受到的滑动摩擦力f．再用弹簧秤测出物体的重力，由此可得到μ，所以需要弹簧秤．

传送带的速度利用物体与传送带相对静止时的速度测量，由纸带上点迹均匀的部分求出，需要刻度尺测量位移来求速度．故选：BD．

（2）该传递带运送物体时电动机增加的功率的表达式为△P=μmgv=μmg．

（3）由于除物体对传送带的摩擦力外，还有纸带与打点计时器间也有摩擦，所以实验结果的实际值比理论值偏大．

故答案为：

（1）BD；

（2）△P=μmg．

（3）偏大，纸带与打点计时器间有摩擦．

解：（1）在最高点，根据牛顿第二定律得：

解得：

（2）小球离开轨道平面做平抛运动

s=vt

解得：s==

答：（1）物块到达最高点B时速度的大小为；

（2）物块从最高点B飞出后在水平面上的落点到轨道最低点A的距离为．

解：（1）设赛车越过壕沟需要的最小速度为v1，由平抛运动的规律

s=v1t

h=gt2

解得

v1=s=3×=6m/s

（2）设赛车恰好越过圆轨道，对应圆轨道最高点的速度为v2，最低点的速度为v3，由牛顿第二定律及机械能守恒定律

在最高点：mg=m

从最低点到最高点的过程，m=m+mg（2R）

解得 v3==4m/s

（3）赛车要完成比赛vB≥6.0m/s，设电动机工作时间至少为t，根据功能原理

pt-fL=

由此可得 t=2.4s

即要使赛车完成比赛，电动机至少工作2.4s的时间．

答：（1）赛车越过壕沟需要的最小速度大小为6m/s；

（2）赛车在圆轨道最高点恰好不离开圆轨道，对应圆轨道最低点的速度大小为4m/s；

（3）要使赛车完成比赛，电动机的最短工作时间为2.4s．

解：（1）根据动能定理：        ①

又：f=μmgcosθ                               ②

SAB=                                  ③

解得：

                           ④

（2）小物体在C点，有：

                               ⑤

当N=0时，Vc有最小值，可得：

                           ⑥

从B到C，由机械能守恒，可得：

                        ⑦

解得：Vc=2（m/s）                          ⑧

（3）设落到斜面时水平位移为S，下落高度为h，由功能关系：

                         ⑨

又根据平抛运动分位移公式，有：

S=vCt

∴                              ⑩

结合几何关系，有：h+stanθ=2R            （11）

联立可得：v=3.2m/s

答：（1）小物体运动到斜面底端B点时速度的大小为4.5m/s；

（2）证明如上；

（3）小物体离开半圆轨道后第一次落到斜面上时，其速度v的大小为3.2m/s．

解：（1）A和斜面间的滑动摩擦力f=2μmgcosθ；

物体A向下滑动到C点的过程中，根据能量关系有：

2mgLsinθ+×3mv02=×3mv2+mgL+fL

v=     

从物体A接触弹簧，将弹簧压缩到最短后又恰回到C点，对系统应用动能定理：

-f•2x=0-×3mv2

x=        

（2）弹簧从压缩最短到恰好能弹到C点的过程中，

对系统根据能量关系有：Ep+mgx=2mgxsinθ+fx

又mgx=2mgxsinθ

所以Ep=fx=mv02-μmgL；

答：（1）弹簧的最大压缩量x=；（2）弹簧中的最大弹性势能为mv02-μmgL

解：在整个运动过程中，由动能定理可知：

mg（H+h）-fh=0-0

得：f==N=420N

沙子对铅球的平均阻力为420N

答：沙子对铅球的平均阻力420N．

解：在AB段运动过程中，由动能定理得

Pt-fL=

解得vB=6m/s

在B点由牛顿第二定律得

F-mg=

F=mg+=

由牛顿第三定律可知，玩具电动车过B点时对圆弧轨道的压力为13N；

（2）由平抛运动得

h=

x=vEt

联立解得vE=4m/s；

（3）在BE段运动过程中Pt3-W克f-mgh=

代入数据解得t3=1.8s；

答：（1）玩具电动车过B点时对圆弧轨道的压力为13N：

（2）玩具电动车过E点时的速度为4m/s；

（3）若从B点到E点的过程中，玩具电动车克服摩擦阻力做功10J，则该过程所需要的时间是1.8s

解：（1）从A到B由动能定理可知

mgR=

解得

（2）在整个过程中由动能定理可得

mgR-Wf=0-0

Wf=mgR

（3）在BC段摩擦力做功为

-Wf=-μmgS

解得

答：（1）求经过B处时的速度大小为

（2）整个过程中阻力对物体做的功mgR

（3）求BC处摩擦系数为μ大小为

解：（1）小球从A点运动到O点的过程中机械能守恒，有

在O点处，对小球由牛顿第二定律得

解得FN=5mg

由牛顿第三定律可知

小球对轨道压力大小为F=5mg，方向竖直向下．

（2）小球恰能运动到B点，说明小球所受的电场力向上．由牛顿第二定律得

小球从A点到B点的过程中，由动能定理得

解得  

（3）小球从B点飞出后做平抛运动，设落回抛物线轨道时的坐标为（x，y），有x=vBt

x、y满足关系

小球从B点到抛物线轨道，由动能定理得

解得

答：（1）小球运动到O点时对轨道的压力F为5mg；

（2）第二象限内匀强电场的场强大小E为；

（3）小球落回抛物线轨道时的动能Ek为