热门试卷

解：（1）对物体进行受力分析，由牛顿第二定律和运动学规律有：F-μmg=ma    

又

代入数据解得：x=8m

所以力F做功为WF=Fx=80×8J=640J

（2）物体从A点到最大高度处，由动能定理得：WF-μmgs-mgh=0

代入数据解得：h=2.4m

（3）物体从最大高度返回到B点的过程中，由机械能守恒定律得：

代入数据解得：

答：

（1）力F对物体所做的功是640J．

（2）物体沿斜面上滑所能到达的最大高度是2.4m．

（3）物体从最大高度返回到B点处的速度大小是4m．

解：（1）为使小物块不会击中挡板，拉力F作用最长时间t时，小物块刚好运动到O点．

由牛顿第二定律得：F-μmg=ma1

解得：a1=-μg=-0.25×10=2.5m/s2

减速运动时的加速度大小为：a2=μg=0.25×10=2.5m/s2

由运动学公式得：

而a1t=a2t2

解得：

（2）水平恒力一直作用在小物块上，由运动学公式有：v02=2a1s

解得小物块到达O点时的速度为：v0==m/s=5m/s

小物块过O点后做平抛运动． 水平方向：x=v0t

竖直方向：

又 x2+y2=R2

解得位置坐标为：x=5m，y=5m

答：（1）拉力F作用的最长时间为s；

（2）小物块击中挡板上的位置的坐标为x=5m，y=5m．

解：（2）物块恰好能到达圆周的最高点D，故有：mg=m

对A到D过程，根据动能定理，有：-mg（2R）-μmgL=-

联立解得：v0=m/s

（2）对物块，假设物块能滑到C点，从A至C过程，由动能定理得：

qE（L+R）-mgR-μmgL=-0

可得 vC=0，故物块始终没有脱离轨道

对物块受力分析，可知 tanθ==

故物块在以后运动过程中速度最大时位于B点左侧圆弧上，其与圆心的连线与OB的夹角为θ，且θ=arctan

（3）对物块，由释放至B点速度为0的过程中，由动能定理得：

qEL-μmgs=0-0

解得总路程为：s=m≈1.67m

答：（1）物块的初速度v0应为m/s．

（2）物块在以后运动过程中速度最大时的位置在圆弧上与圆心的连线与OB的夹角为θ=arctan．

（3）物块在水平面上运动的总路程是1.67m．

解：（1）设在C点的速度为VC，小球从B到C的过程中根据机械能守恒得：

2mgR=mv02-mvc2

解得：vc===3m/s

（2）设C点对球的压力为N，小球通过C点受支持力和重力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律得：

N+mg=m

解得：N=m（-R）=m（-10）=12.5m

重力为：G=mg=10m

则有：=1.25

即球对C点的压力是重力的1.25倍

（3）小球离开C点后做平抛运动，在竖直方向有：

2R=gt2

落地时间t=0.4 s

在水平方向有：S=vCt=3×0.4m=1.2m．

答：（1）球从C点飞出时的速度是3m/s

（2）球对C点的压力是重力的1.25倍

（3）球从C抛出后，落地点距B点1.2m．

解：（1）由题意，物体从静止开始做匀加速运动，则有：

L=

得：a==

（2）由牛顿第二定律得：

F-f=ma

又f=μN=μmg

联立解得：μ=0.5

（3）由动能定理得：0-0=FL-W

代入数据得：W=-600J

负号表示物体克服摩擦力做功．

答：（1）物体从A运动到B的加速度大小是10m/s2．

（2）物体与水平地面间的动摩擦因数μ是0.5．

（3）物体从开始运动到最终停止的整个过程中摩擦力所做的功是-600J．

解：（1）令AO长为x0，据胡克定律有：mgsinα-kx0=0

弹簧与滑块在弹簧原长时分离，则分离时滑块上滑的位移为x，有：

解得：t=

（2）滑块到达O点时速度为v2=2ax0

撤去力F后滑块上滑过程中，有重力和摩擦力做功，据动能定理，有：

-mglsinα+Wf=0-

解得Wf=mglsinα-

（3）据几何关系可知，弹簧压缩量与上滑距离的关系为：x=

据牛顿第二定律，有：F+kx-mgsinα=ma

联立以上解得：F=ks+ma   

且：0

答：1）力F作用的时间；

（2）撤去力F后滑块上滑过程中摩擦力对滑块所做的功mglsinα-；

（3）力F的大小随滑块上滑距离s的变化关系式F=ks+ma，且0

解：（1）滑块由D到B过程中，由动能定理得：

mgR=mvB2

在B点，由牛顿第二定律得：F-mg=m

故解得：vB=3m/s，F=30N

由牛顿第三定律知对圆弧的压力大小为30N，方向竖直向下．

（2）由B到C过程，由动能定理得：-μmgL=m-

代入解得：vC=4m/s

滑块由C点开始做平抛运动，由h=gt2；

得：t==0.4s

落地点与C点水平距离为：s=vCt=4×0.4m=1.6m

故滑块落地点距C点的距离为：x===m；

答：（1）小滑块刚到达圆弧面的B点时对圆弧的压力大小为30N；

（2）小滑块落地点与C点的距离是m．

解：（1）A到C的过程中，由机械能守恒可知：mg（h-2R）=mv，

解得 vC===20m/s，

在C点时由：F+mg=m

解得F=4500N．

（2）A到C的过程中，设克服摩擦力做功为W，

由动能定理可知：mg（h-2R）-W=mv2，（1）

又因为山车经过C点时对轨道恰好无压力，所以：mg=m（2）

由（1）（2）可知：W=mg（h-2R）-mv2=500（30-10）=7500J

答：（1）当过山车经过圆形轨道最高点C时，轨道对车的作用力为4500N．

（2）过山车从A点运动至C点的过程中，克服阻力做的功为7500J．

解：（1）A、B 两球组成的系统匀速下滑，处于平衡状态，由平衡条件得：

（mA+mB）gsinθ=μ（mA+mB）cosθ，

解得：μ=tanθ=；

（2）如图所示，v1=v0cosθ，

在B摆动过程中，由动能定理得：

-mBgL（1-sinθ）=0-mv12，

解得：v0=2m/s；

（3）在整个过程中，由能量守恒定律得：

△E=（mA+mB）gh+mAv02+（mBv02-mBv12）

解得：△E=2J；

答：（1）A与杆接触面间的动摩擦因数为．

（2）初速度v0的大小为2m/s．

（3）整个过程中系统损失的机械能为2J．