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题型:简答题
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简答题

在光滑水平面内有Oxy坐标系,质量m="0.25" kg的小球正沿y轴正方向匀速运动,其速度为v0=2m/s,如图所示,当质点运动到原点O处时开始受到+x方向的恒力F作用,小球恰能经过坐标为(4m,4m)的P点.求:

(1)恒力F的大小?

(2)小球经过P点时的动能大小EP=?

正确答案

(1)小球在xOy平面内,在y轴方向做匀速直线运动,在x轴方向做初速度为零的匀加速直线运动,设小球加速度为a,经过时间t从坐标原点到P点,则

……………………………………………………………………①

………………………………………………………………………②

代入数据,得

…………………………………………………………………③

由牛顿第二定律得

……………………………………………………………………④

代入数据,得

…………………………………………………………………⑤

(2)设从坐标原点到P点恒力F做功为W,则

…………………………………………………………………⑥

根据动能定理

………………………………………………………⑦

………………………………………………………………⑧

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题型:填空题
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填空题

一人从高处坠下,当人下落H高度时安全带刚好绷紧,人又下落h后人的速度减为零,设人的质量为M,则绷紧过程中安全带对人的平均作用力为         

正确答案

mg(H+h)/h

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题型:填空题
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填空题

汽车在平直公路上行驶,关闭发动机继续运动S1距离后速度由2v变为v,再运动S2距离后速度由v变为,设运动时加速度不变,则S1∶S2为___________.

正确答案

4:1

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题型:简答题
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简答题

(12分)在2008年北京奥运会中郭晶晶获得女子个人3米板跳水冠军,其跳水的过程可简化为:运动员将跳板向下压到最低点C,跳板反弹将运动员上抛到最高点A,然后做自由落体运动,竖直落入水中。如果将运动员视为质点,且已知运动员的质量为m,重力加速度为gAB间、BC间和B与水面间的竖直距离分别为h1h2h3,如图所示。试求:

(1)运动员从A点下落到水面的时间和她入水时的速度大小;

(2)跳板反弹过程中对运动员所做的功W

正确答案

(1)

(2)

(1)运动员从最高点A到水面的时间 得 

从A点下落到水面,机械能守恒,有                           解得入水速度大小为

(2)从CA对运动员运用动能定理,有

   得

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题型:简答题
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简答题

如下图所示,在北戴河旅游景点之一的南戴河滑沙场,有两个坡度不同的沙坡滑道AB和AC(都可以看作斜面),甲、乙两名旅游者分别乘坐两个滑沙撬从坡顶同一水平线上由静止滑下,最后都停在水平沙面CD上.设滑沙撬和沙面间的动摩擦因数μ处处相同,滑沙者保持一定姿势坐在沙撬上不动,请回答:

(1)他们滑到各自的坡底B点和C点时的速度是否相同?

(2)他们停下的位置距离坡顶的水平距离是否相同?

正确答案

(1)他们滑到各自的坡底B点和C点时的速度不同;

(2)他们停下的位置距离坡顶的水平距离相同.

(1)设他们滑到坡底时的速度为v,坡长为l,坡底长为s,

根据动能定理得:

mgh-μmglcosθ=mv2

v=

因为两个坡底长s大小不同,所以雪橇在坡底B点和C点时的速度不同,B点的速度比C点的大.

(2)设他们在水平沙面上继续滑行的距离为s′,由动能定理得:

-μmgs′=0-mv2,s′=-s

s′+s=-s+s=,可见,停下的位置与坡长无关,故他们停下的位置距离坡顶的水平距离相同.

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题型:简答题
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简答题

一质量为2 kg的物体被人用手提着由静止开始提升了1.5 m,物体的速度是2 m/s,在此过程中,合力做的功为__________J;物体克服重力做的功是__________J.

正确答案

4  30

根据动能定理,合力所做的功等于物体动能的增加,

即W=mv2-0=×2×22 J="4" J

物体克服重力做的功W′="mgh=2×10×1.5" J="30" J.

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题型:填空题
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填空题

一质量为2kg的物体沿倾角为300的斜面从底端以初速度3m/s沿斜面向上滑去,滑至最高点后又返回,返回到底端时速度是1m/s,取重力加速度g=10m/s2,则物体上滑的最大高度为_______m;物体与斜面间的摩擦因数μ为_________,上升过程产生的内能为__________J;返回低端瞬间的热功率为____________W。

正确答案

0.25m;; 4J; 8W

试题分析:由动能定理可知,上升过程,下滑过程由以上公式联立可知h=0.25m,摩擦力,由此可求得动摩擦因数为,返回低端瞬间的热功率为

点评:难度较小,明确两个运动过程,注意摩擦力的大小不变,方向发生变化

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题型:简答题
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简答题

如图1—7所示,质量为20 kg的物体受到一个始终与路面平行的力F的作用,沿abc路径匀速地通过一座高为10 m的小山坡,物体与路面间的摩擦力始终为20 N。求作用力F将物体从a匀速地达到C所做的总功为多少?

正确答案

ab段F1所做功为:Wab = F1S ="(" mgsin300 + f )h/sin300 =" mgh" + fh/sin300(1分)

bc段F2所做的功:Wbc = F2S =" (" f — mgsin300)h/sin300 = fh/sin300 — mgh(1分)

总功为:W = Wab + Wbc =" mgh" + fh/sin300+ fh/sin300 — mgh

= 2fh/sin300 =" 2×20×10/" 0.5 = 800(J)。…………………(3分)

由于物体始终为匀速运动,物体在运动过程受到平衡力作用。设力F在ab段大小为F1,在bc段大小为F2

在ab段时受力为:F1 = mgsin300 + f …………………………………(2分)

在bc段时受力为:F2 =" f" — mgsin300…………………………………(2分)

在ab和bc段的位移均为:S =" h" /sin300,……………………………(2分)

ab段F1所做功为:Wab = F1S ="(" mgsin300 + f )h/sin300 =" mgh" + fh/sin300(1分)

bc段F2所做的功:Wbc = F2S =" (" f — mgsin300)h/sin300 = fh/sin300 — mgh(1分)

总功为:W = Wab + Wbc =" mgh" + fh/sin300+ fh/sin300 — mgh

= 2fh/sin300 =" 2×20×10/" 0.5 = 800(J)。…………………(3分)

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题型:简答题
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简答题

某人以2 m/s的初速度将质量为4 kg的小球水平抛出,小球落地时的速度为4 m/s,求:(1)小球刚被抛出时离地面的高度为多少?(2)人抛小球时,对球所做的功为多少?(取g =" 10" m/s2,空气阻力不计)

正确答案

(1)设刚抛小球离地面高度为h,物体的质量为m,并以地面为零势面。

EP1 = mgh,Ek1 = mV02/2,EP2 = 0,Ek2 = mV2/2,由于在整个过程只有重力做功,根据机械能守恒定律得:mV02/ 2 + mgh = mV2/ 2,………………(3分)

∴刚抛小球时离地面的高度为:

h = (V2 —V02)/ 2g =" (" 42 — 22 ) / 2×10 = 0.6(m),……………………(3分)

(2)人对小球做功,小球获得了动能

∴W = mV02/ 2 = 4×22 / 2 = 8(J)。……………………………………(4分)

(1)设刚抛小球离地面高度为h,物体的质量为m,并以地面为零势面。

EP1 = mgh,Ek1 = mV02/2,EP2 = 0,Ek2 = mV2/2,由于在整个过程只有重力做功,根据机械能守恒定律得:mV02/ 2 + mgh = mV2/ 2,………………(3分)

∴刚抛小球时离地面的高度为:

h = (V2 —V02)/ 2g =" (" 42 — 22 ) / 2×10 = 0.6(m),……………………(3分)

(2)人对小球做功,小球获得了动能

∴W = mV02/ 2 = 4×22 / 2 = 8(J)。……………………………………(4分)

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题型:简答题
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简答题

如图所示,一物体被放在倾角为θ的固定斜面上,向下轻轻一推,它刚好能匀速下滑.若给物体一个沿斜面向上的初速度v0,则它能上滑的最大路程是__________.

正确答案

轻轻一推,物体刚好能匀速下滑,则mgsinθ=μmgcosθ,μ=tanθ.

设物体能上滑的路程为s,对此过程由动能定理得:-μmgscosθ-mgssinθ=0-mv02

s=.

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题型:简答题
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简答题

(1)物体A在斜面上的运动情况?说明理由。

(2)物体A在斜面上运动过程中有多少能量转化为内能?(结果用字母表示)

正确答案

(1)见解析

(2)

(1)物体A在斜面上受重力、电场力、支持力和滑动摩擦力的作用,<1>小物体A在恒力作用下,先在斜面上做初速度为零的匀加速直线运动;<2>加上匀强磁场后,还受方向垂直斜面向上的洛伦兹力作用,方可使A离开斜面,故磁感应强度方向应垂直纸面向里。随着速度的增加,洛伦兹力增大,斜面的支持力减小,滑动摩擦力减小,物体继续做加速度增大的加速运动,直到斜面的支持力变为零,此后小物体A将离开地面。

(2)加磁场之前,物体A做匀加速运动,据牛顿运动定律有:

解出

A沿斜面运动的距离为:

加上磁场后,受到洛伦兹力

随速度增大,支持力减小,直到时,物体A将离开斜面,有:

物体A在斜面上运动的全过程中,重力和电场力做正功,滑动摩擦力做负功,洛伦兹力不做功,根据动能定理有:

物体A克服摩擦力做功,机械能转化为内能:

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题型:填空题
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填空题

质量为30㎏的小孩推着质量为10㎏的冰车,在水平冰面上以2m/s的速度滑行.不计冰面摩擦,若小孩突然以5m/s的速度(对地)将冰车推出后,小孩的速度变为_______m/s,这一过程中小孩对冰车所做的功为______J.

正确答案

1.0    105

试题分析:根据系统动量守恒定律可知,代入则小孩速度变为1m/s,根据动能定理,代入数据则W=105J

点评:本题考查了系统的动量守恒定律的运用以及动能定理解决问题的方法。在动量守恒定律之前要首先判断系统的合外力是否为零。

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题型:填空题
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填空题

甲、乙两物体质量之比为4:1,当它们以相同速率运动时,它们动能之比为________;当它们具有相同动能时,它们速率之比为________。

正确答案

4:1  1:2

物体的动能,质量之比为4:1,且速率相等,所以它们的动能之比为4:1,当它们具有相同动能时,,它们速率之比为1:2

故答案为:4:1  1:2

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简答题

斜面AB与水平面夹角α=30°,B点距水平面的高度h="1" m,如图5-7-7所示.一个质量为m的物体,从斜面底端以初速度v0="10" m/s沿斜面向上射出,物体与斜面间的动摩擦因数μ=0.2,且物体脱离斜面以后的运动过程中空气阻力不计,求物体落到水平面时的速度vC.

图5-7-7

正确答案

9.65 m/s

如图所示,物体落于C点时速度大小为vC,由动能定理:    ①

而Wf=-μmgcos30°                                                      ②

解①、②式及VA=V0得VC=="9.65" m/s

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题型:简答题
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简答题

如图6所示,长度为L=1m的细绳一端固定于O点,另一端竖直悬吊一个50kg的小球,若用水平恒力F=500N拉小球,当悬绳拉到竖直方向成300角时,撤去拉力F。(g=10)求:

(1)小球摆回到最低点时,绳的;拉力是多少?

(2)小球能摆到多大高度?

正确答案

(1) (2)

(1)设小球摆回到最低点的速度为v,绳的拉力为T,从F开始作用到小球返回到最低点的过程中,运用动能定理有,在最低点根据牛顿第二定律有

(2)设小球摆到的最高点与最低点相差高度为H,对全过程运用动能定理有

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