热门试卷

X 查看更多试卷
1
题型:简答题
|
简答题

(18分)如图所示,质量为的滑块(可视为质点)自光滑圆弧形槽的顶端A处无初速度的滑下。槽的底端与水平传送带相切于左传导轮顶端的B点,A、B的高度差为.传导轮半径很小,两个轮之间的距离为,滑块与传送带间的动摩擦因数.右端的轮子上沿距离地面的高度为.()

(1)若槽的底端没有放滑块,传送带静止不转,滑块滑过C点时的速度大小

(2)若下滑前将质量为的滑块(可视为质点)停放在槽的底端。下滑后与发生弹性碰撞,且碰撞后速度方向不变,则应该满足什么条件?

(3)若在(2)的前提条件下,若传送带顺时针运转,且速度为m/s。求滑块落地点间的最大距离

正确答案

 (1) (2)   (3)

试题分析:(1)滑块由A点滑至B点过程,由机械能守恒定律: 

解得:       (2分)

滑块由B点滑至C点过程,由动能定理:  (2分)

解得:         (1分)

或全过程研究: (4分), 解得:(1分)]

(2)滑块停放在槽的底端,滑块下滑后与发生弹性碰撞,

由动量守恒定律:         (2分)

由能量守恒定律:         (2分)

解得: 、 (此结果可以不解,解错扣1分))

据题意,碰撞后的速度方向不变,即,则:         (2分)

(3) 仅当时,滑块碰撞后的速度相差最大,经过传送带后速度相差也最大,两滑块的落点有最大距离。       (1分)

           (1分)

          (1分)

滑块经过传送带后做平抛运动,,解得:t=0.6s。      (1分)

由于滑块与传送带速度相同,不受摩擦力,水平射程: 

滑块与传送带间有摩擦力作用,由动能定理:  (1分)

解得:       (1分)

水平射程:   

滑块落地点间的最大距离:  (1分)

1
题型:简答题
|
简答题

飞机若仅依靠自身喷气式发动机推力起飞需要较长的跑道,某同学设计在航空母舰上安装电磁弹射器以缩短飞机起飞距离,他的设计思想如下:如图所示,航空母舰的水平跑道总长,其中电磁弹射器是一种长度为的直线电机,这种直线电机从头至尾可以提供一个恒定的牵引力。一架质量为的飞机,其喷气式发动机可以提供恒定的推力。考虑到飞机在起飞过程中受到的阻力与速度大小有关,假设在电磁弹射阶段的平均阻力为飞机重力的0.05倍,在后一阶段的平均阻力为飞机重力的0.2倍。飞机离舰起飞的速度,航母处于静止状态,飞机可视为质量恒定的质点。请你求出(计算结果均保留两位有效数字)。

(1)飞机在后一阶段的加速度大小;

(2)电磁弹射器的牵引力的大小;

(3)电磁弹射器输出效率可以达到,则每弹射这样一架飞机电磁弹射器需要消耗多少能量。

正确答案

(1)(2)(3)

(1)令后一阶段飞机加速度为,平均阻力为

则            (2分)  

得:        (2分)

(2)令电磁弹射阶段飞机加速度为、末速度为,平均阻力为

则    ,        (2分)   

得:   (2分)

由    (2分)         

得   (2分)

或解  由动能定理: (6分)

得   (2分)

(3)电磁弹射器对飞机做功     (2分)

则其消耗的能量       (2分)

1
题型:简答题
|
简答题

在某次兴趣活动中,设计了如图所示的轨道,AB是光滑的倾斜轨道,底端有一小段将其转接为水平的弧形轨道,BC是一个光滑的水平凹槽,凹槽内放置一个质量为m2=0.5kg的小车,小车上表面与凹槽的两端点BC等高,CDE是光滑的半径为R=6.4cm的竖直半圆形轨道,R是圆轨道的最高点.将一个质量为m1=0.5kg的小滑块,从AB轨道上离B点高h=0.8m处由静止开始释放,滑块下滑后从B点滑上小车,在到达C点之前,滑块与小车达到共同速度,小车与凹槽碰撞后立即停止,此后滑块继续运动,且恰好能经过圆轨道的最高点E,滑块与小车之间的动摩擦因数μ=0.4,g=10m/s2.试求:

(1)小滑块m1经过圆轨道的最高点E时的速度;

(2)小车的长度L和小车获得的最大动能.

正确答案

(1)设m1经过内轨道的最高点E时的速度为vE

由m1g=m1

解得:vE==0.8m/s;

(2)滑块滑到B点时的速度设为v1,滑到小车上后与小车达到相同速度速度为v2,小车停止后,滑块运动到C点的速度为v3

滑块从A到B的过程中:m1gh=m1v12

滑块在小车上发生相对运动的过程中:

m1v1=(m1+m2)v2μm1gL1=m1v12-(m1+m2)v22

小车停住后,滑块继续滑动到E点的过程中

-μm1gL2=m1v32-m1v22

-m1g•2R=m1vE2-m1v32解得:v2=2m/s;L1=1.0m;L2=0.1m

小车长度L=L1+L2=1.1m

小车获得的最大动能为Ekmax=m2v22=1.0J.

答:(1)小滑块m2经过圆轨道的最高点E时的速度为0.8m/s;(2)小车长度为1.1m;小车获得的最大动能为1.0J.

1
题型:填空题
|
填空题

质量是1kg的足球以2m/s的速度向运动员飞来,它的动能是______.随后运动员用头顶飞它时它的速度为3m/s,运动员对足球做的功是______.

正确答案

质量为1kg的足球以2m/s的速度飞来,它的动能是:Ek=mv12=×1×22=2J

根据动能定理得,W=m-Ek=×1×9-2=2.5J

故答案为:2,2.5

1
题型:简答题
|
简答题

(18分)如图,质量m=20kg的物块(可视为质点),以初速度v0=10m/s滑上静止在光滑轨道的质量M=30kg、高h=0.8m的小车的左端,当车向右运动了距离d时(即A处)双方达到共速。现在A处固定一高h=0.8m、宽度不计的障碍物,当车撞到障碍物时被粘住不动,而货物继续在车上滑动,到A处时即做平抛运动,恰好与倾角为53°的光滑斜面相切而沿斜面向下滑动,已知货物与车间的动摩擦因数μ=0.5。

(g=10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6)求:

(1)车与货物共同速度的大小v1

(2)货物平抛时的水平速度v2

(3)车的长度L与距离d.

正确答案

(1)(2)(3)

试题分析:(1)车与货物已经到达共同速度,根据动量守恒定律:,得到:

(2)货物从小车上滑出之后,做平抛运动,根据平抛运动规律可得:,解得

在竖直方向上:

在斜面顶点分解速度如图,由

解得:

(3) 对于车,由动能定理,得:,得

对于货物,全程由动能定理,得:

解得:

1
题型:简答题
|
简答题

如图所示,一半径为R的绝缘圆形轨道竖直放置,圆轨道最低点与一条水平轨道相连,轨道都是光滑的.轨道所在空间存在水平向右的匀强电场,场强为E.从水平轨道上的A点由静止释放一质量为m的带正电的小球,为使小球刚好在圆轨道内做圆周运动,已知小球受到的电场力大小等于小球重力的倍.试求:

(1)小球在圆周上的最小速度是多少?(2)在B时小球对轨道的压力是多少?(3)释放点A距圆轨道最低点B的距离

正确答案

(1) (2) (3)

试题分析:

如图,带电小球运动到图中最高点时,重力、电场力的合力提供向心力时,速度最小,

……(1分)

…………(2分)

解得: ……(1分)

(2)从B点到最高点,由动能定理得:………(2分)

………(1分) 解得:…(1分)

根据牛顿第三定律可知,小球对轨道的压力为 …(1分)

(3)从A到B,由动能定理得: …(2分)

解得:……(1分)

备注:其他方法,正确亦给分

点评:解答本题应用动能定理时应注意在电场力做功的特点,在从圆的最高点到最低点的过程中电场力是不做功的.

1
题型:简答题
|
简答题

(12分)如图所示,质量为的小球用长为l 的轻质细线悬挂于O点,与O点处于同一水平线的P点处有一根光滑的细钉OP= l /2,已知,在A点给小球一个水平向左的初速度v0,发现小球恰好能到达跟P点在同一竖直线上的最高点B,则

⑴小球到达B点时的速度是多大?

⑵若不计空气阻力,则给小球的初速度v0应该多大?

⑶若,那么小球从点的过程中克服空气阻力做功为多少?

正确答案

(1)(2)(3)

试题分析:

(1)最高点B临界情况是绳子的拉力等于零,重力提供圆周运动所需的向心力,根据牛顿第二定律求出小球到达B点的速度.

(2)取A到B过程为研究过程,运用动能定理求出初速度.

(3)取A到B过程为研究过程,运用动能定理求出该过程中克服空气阻力所做的功.

解:(1)根据 ,故小球到达B点的速度为

(2)不计空气阻力,在A到B的过程中,只有重力做功,根据动能定理得

解得,,故不计空气阻力,则初速度v0为

(3)根据动能定理得:

解得

故小球从A到B的过程中克服空气阻力做功为

点评:运用动能定理解题关键确定好研究的过程,判断在该过程中有哪些力做功,然后列表达式求解.

1
题型:简答题
|
简答题

将质量为m的重球与较长的细丝线组成单摆,小振幅振动(摆角小于5°)时周期为T。使小球带电量为q的正电后,置于水平向右的匀强电场中,当把它拉至悬点O右方等高处,使线展开并自由释放,它摆至左方当丝线与竖直方向夹角θ=30°时速度恰为零,如所示。求:

(1)匀强电场的电场强度。

(2)使小球进行小角度摆动时的平衡位置及周期。

正确答案

(1)E=mg/3q,(2)60°,T′=(3/4)1/4T。 

试题分析:(1)在电场中运动时有动能定理,解得E=mg/3q;(2)根据单摆的周期公式可得 ;小球在电场中的进行小角度摆动时平衡位置满足,解得即平衡位置时摆线在竖直线右侧与竖直线夹角为300;此时等效的“g”值为,周期为,联立解得.

1
题型:简答题
|
简答题

某实验小组采用图所示的装置探究“动能定理”,图中小车中可放置砝码,实验中,小车碰到制动装置时,钩码尚未到达地面,打点针时器工作频率为50 Hz.

(1)实验的部分步骤如下:

①在小车中放入砝码,把纸带穿过打点计时器,连在小车后端,用细线跨过定滑轮连接小车和钩码;

②将小车停在打点计时器附近,先        ,再        ,小车拖动纸带,打点计时器在纸带上打下一列点,         

③改变钩码或小车中砝码的数量,更换纸带,重复②的操作。

(2)如图是钩码质量为0.03 kg,砝码质量为0.02 kg时得到的一条纸带,在纸带上选择起始点0及A、B、C、D和E五个计数点,可获得各计数点到0的距离S及对应时刻小车的瞬时速度v,请将C点的测量结果填在表1中的相应位置.

(3)在上述的运动过程中,对于钩码、砝码和小车组成的系统,               做正功,

       做负功.

(4)实验小组根据实验数据绘出了图中的图线(其中Δv2=v2-v20),根据图线可获得的结论是                                                 .要验证“动能定理”,还需要测量的物理量是摩擦力和                 

表1纸带的测量结果

正确答案

(1)接通电源,放开小车 ,关闭电源 (2)5.08±0.01   ,  0.49

(3)钩码的重力,摩擦力(4)△V2与S成正比,小车的质量 。

(1)本实验要求先接通电源在释放纸带(2)C点为位移为6.08cm-1cm=5.08cm,C点为BD间的中间时刻,C点速度等于BD间的平均速度(3)对于钩码、砝码和小车组成的系统,钩码的重力做正功,摩擦力做负功(3)由运动学公式结合描点连线的图像可知△V2与S成正比,要验证“动能定理”,还需要测量的物理量是摩擦力和小车的质量

1
题型:简答题
|
简答题

如图所示,光滑绝缘竖直细杆与以正点电荷O为圆心的圆周交于B、C两点。一质量m、带电量为-q的空心小球从杆上A点无初速下落。设AB =" BC" = h,小球滑到B点的速度为试求:

(1)小球滑至C点的速度;

(2)A、C两点的电势差。

正确答案

(1)(2)

试题分析:(1)BC两点是等式点,从B到C过程中,电场力做功为零,由B至C过程,应用动能定理: (2分)解得     1分)

(2)由A→B应用动能定理,解得(2分)

点评:关键是知道BC两点处于同一个等势面上

1
题型:简答题
|
简答题

(10分)如图所示,在倾角Ɵ=37°的绝缘斜面所在空间存在着竖直向上的匀强电场,场强E=4.0×,在斜面底端有一与斜面垂直的绝缘弹性挡板。质量m=0.2kg的带电滑块从斜面顶端由静止开始下滑,滑到斜面底端与挡板相碰撞后以碰前的速率返回。已知斜面的高度h=0.24m,滑块与斜面间的动摩擦因数u=0.30,滑块带电量q=-5×.重力加速度g=10,sin37°=0.60,cos37°=0.80.求:

(1)、滑块从斜面最高点滑到斜面底端时的速度大小

(2)、滑块被挡板弹回能够沿斜面上升的最大高度。(计算结果保留2位有效数字)

正确答案

1)滑块沿斜面下滑的过程中,电荷带负电,电场力方向竖直向下,受到的滑动摩擦力

设到达斜面底端时的速度为,根据动能定理:

解得:=2.4m/s

(2)滑块第一次与挡板碰撞后沿斜面返回上升的高度最大,设此高度为,根据动能定理:

代入数据解得:=0.10m。

 略

1
题型:简答题
|
简答题

(10分)如图所示,一根长为1.8m,可绕轴在竖直平面内无摩擦转动的细杆AB,两端分别固定质量1kg相等的两个球,已知OB=0.6m。现由水平位置自由释放,求:

(1)轻杆转到竖直位置时两球的速度?

(2)轻杆转到竖直位置时轴O受到杆的力是多大?

(3)求在从A到A’的过程轻杆对A球做的功?

正确答案

(1)1.414m/s  2.828m/s (2 )70/3N    (3)8J

试题分析:(1)当轻杆转到竖直位置的过程中,据机械能守恒定律有:

据圆周运动过程线速度与角速度关系,有:

代入数据求得:

  

(2)据圆周运动规律,合力提供圆周运动的向心力,则,

A球有:

由于,则B球有:

所以有:  

则转动轴的受力为:

(3)当球A从A位置运动到A位置的过程中,据动能定理有:

代入数据计算得杆对球A做的功为:

1
题型:简答题
|
简答题

(17分)如图所示,半径R=1.0m的光滑圆弧轨道固定在竖直平面内,轨道的一个端点B和圆心O的连线与水平方向间的夹角θ=37°,另一端点C为轨道的最低点。C点右侧的光滑水平面上紧挨C点静止放置一木板,木板质量M=1kg,上表面与C点等高。质量为m=1kg的物块(可视为质点)从空中A点以v0=1.2m/s的速度水平抛出,恰好从轨道的B端沿切线方向进入轨道。已知物块与木板间的动摩擦因数μ=0.2,取g=10m/s2。求:

(1)物块经过C点时的速度vC

(2)若木板足够长,物块在木板上相对滑动过程中产生的热量Q。

正确答案

(1)(2)

试题分析:(1)设物体在B点的速度为,在C点的速度为,从A到B物体做平抛运动,在B点根据速度的合成有

从B到C,根据动能定理有:

  

综上解得:

(2)物块在木板上相对滑动过程中由于摩擦力作用,最终将一起共同运动。设相对滑动时物体加速度为a1,木板加速度为a2,经过时间t达到共同运动速度为v,则:

物块在滑动摩擦力作用下匀减速

木板在滑动摩擦力作用下匀加速

二者速度相等之后由于地面光滑,将一起做匀速直线运动

根据能量守恒定律有:

联立解得:

1
题型:填空题
|
填空题

如图所示,A、B和C、D为两对带电金属极板,长度均为l,其中A、B两板水平放置,间距为d,A、B间电压为U1;C、D两板竖直放置,间距也为d,C、D间电压为U2。有一初速度为0、质量为m、电荷量为e的电子经电压U0加速后,平行于金属板进入电场,则电子进入该电场时的速度大小为            ;若电子在穿过电场的过程中始终未与极板相碰,电子离开该电场时的动能为_____________。(A、B、C、D四块金属板均互不接触,电场只存在于极板间,且不计电子的重力)

正确答案

(每空3分)

试题分析:粒子在加速电场中加速,根据动能定理有,解得离开加速电场的速度即进入该电场的速度。进入该电场后,AB电场的作用在竖直方向,CD电场的作用在水平方向,两个电场的作用互不影响,对AB之间电场,粒子进入后水平方向匀速直线运动,,竖直方向加速度,竖直方向位移,所以AB之间电场对电荷做功,CD电场长度也是l,宽度也是d,同理在CD电场中电场力做功。根据动能定理,整理得

1
题型:简答题
|
简答题

如下图所示的木板由倾斜部分和水平部分组成,两部分之间由一段圆弧面相连接.在木板的中间有位于竖直面内的光滑圆槽轨道,斜面的倾角为θ.现有10个质量均为m、半径均为r的均匀刚性球,在施加于1号球的水平外力F的作用下均静止,力F与圆槽在同一竖直面内,此时1号球球心距它在水平槽运动时的球心高度差为h.现撤去力F使小球开始运动,直到所有小球均运动到水平槽内.重力加速度为g.求:

(1)水平外力F的大小;

(2)1号球刚运动到水平槽时的速度;

(3)整个运动过程中,2号球对1号球所做的功.

正确答案

(1)10mgtan θ (2)  (3)9mgrsin θ

试题分析:(1)以10个小球整体为研究对象,由力的平衡条件可得

得F=10mgtan θ.

(2)以1号球为研究对象,根据机械能守恒定律可得

解得

(3)撤去水平外力F后,以10个小球整体为研究对象,利用机械能守恒定律可得:

解得

以1号球为研究对象,由动能定理得

得W=9mgrsin θ.

点评:本题解题关键有两个:一要选择研究对象,二是明确解题规律.当10个球都在斜面上下滑时,相互间没有作用力,机械能守恒.

百度题库 > 高考 > 物理 > 机械能守恒定律

扫码查看完整答案与解析

  • 上一题
  • 1/15
  • 下一题