热门试卷

滑块在滑动过程中，要克服摩擦力做功，其机械能不断减少；又因为滑块所受摩擦力小于滑块沿斜面方向的重力分力，所以最终会停在斜面底端．

在整个过程中，受重力、摩擦力和斜面支持力作用，其中支持力不做功．设其经过和总路程为L，对全过程，由动能定理得：mgs0sinα-μmgLcosα=0-m

解得：L=(s0tanα+)

答：滑块在斜面上经过的总路程为(s0tanα+)．

（1）滑块从光滑圆弧轨道过程，根据机械能守恒定律得

mgR=mv2 v==m/s=4m/s

滑块经过B端时，由牛顿第二定律得：N-mg=m

N=mg+m=1×10+1×N=30N

（2）当滑块滑上小车后，由牛顿第二定律，对滑块有：

-μmg=ma1

得：a1=-μg=-0.3×10m/s2=-3m/s2

对小车有：μmg=Ma2

得：a2==，m/s2=1m/s2

设经时间t两者达到共同速度，则有：v+a1t=a2t

联立解得：t==s=1s．

由于1s＜1.5s，此时小车还未被锁定，两者的共同速度：v′=a2t=1m/s，两者以共同速度运动时间为t′=0.5s．

故车被锁定时，车右端距轨道B端的距离：S=a2t2+v′t′=×1×12+1×0.5m/s=1m

（3）从车开始运动到被锁定的过程中，滑块相对小车滑动的距离

△S=t-a2t2=×1-×1×12m=2m

所以系统损失的机械能即产生的内能为E=μmg△S=0.3×1×10×2J=6J

答：（1）滑块到达B端时，轨道对它支持力的大小为30N；

（2）车被锁定时，车右端距轨道B端的距离为1m；

（3）从车开始运动到被锁定的过程中，滑块与车面间由于摩擦而产生的内能大小为6J

（1）对向上运动的过程中运用动能定理得：-mgLsinθ-μmgLcosθ=0-EK0 

         对向下运动的过程中运用动能定理得：mgLsinθ-μmgLcosθ=EK-0

         联列可得：=3

    （2）根据题意可知，mgsinθ＞μmgcosθ所以木块最终停在最下端，对全过程运用动能定理得：

-μmgcosθs=0-m v02

           解得：s=20m

答：（1）木块A在斜面上离开出发点时和回到出发点时的动能之比为3；（2）物块以v0=10m/s的初速度沿斜面运动所通过的总路程为20m．

（1）设A和D碰后的速度为v1，AD滑上斜面，由动能定理得，

-（mA+mD）gsinθ•L-μ（mA+mD）gcosθ•L=0-(mA+mB)v12

解得v1=4m/s．

火药爆炸后，A的速度最大为vA，由动量守恒动量有：

mAvA=（mA+mB）v1

解得vA=8m/s

（2）火药爆炸过程，对A和B系统，由动量守恒定律，设B获得的速度为vB，

-mAvA+mBvB=0

解得vB=2m/s．

当B与C共速为v′时，弹簧的弹性势能最大，由B、C系统动量守恒，

mBvB=（mB+mC）v′

解得v′=1.6m/s

则弹簧的最大弹性势能为：Ep=mBvB2-(mB+mC)v′2

解得Ep=1.6J．

（3）当弹簧为原长时，滑块C的速度为vc，此时速度最大．则：

mBvB=mBvB′+mCvC

mBvB2=mBvB′2+mCvC 2

解得vc=3.2m/s．

答：（1）火药爆炸后A的最大速度为8m/s．

（2）滑块B、C和弹簧K构成的系统在相互作用过程中，弹簧的最大弹性势能为1.6J．

（3）滑块C运动的最大速度为3.2m/s．

  (1) x="1m" (2) 1m(3) F=10N

：

(1)物块在传送带上滑动时，有μmg=ma，

解得a=8m/s2。

由v2=2ax解得加速运动过程相对于地面的位移x=1m。

(2)因x

由题意和几何关系，物块运动到C点的速度v1=v/cosθ=5m/s。

根据机械能守恒定律，mgh1=mv12-mv2

解得h1=0.45m。

由几何关系，h1=ED=r(1-cosθ)=0.55m。

传送带的上表面到水平转盘的竖直高度H= h1+h2=1m。

(3)物块从抛出点到D点过程中，根据机械能守恒定律，mgH=mvD2-mv2

物块在圆盘上做圆周运动，F=m.

联立解得物块随转盘转动时所爱摩擦力的大小F=10N．

点评：此题考查牛顿运动定律、速度的分解、机械能守恒定律、圆周运动等知识点。

（1）金属杆CD（含弹体）受到安培力作用，做加速运动的过程中，由动能定理有

         BLIs=mv2                             

即  B==T=55T

（2）当弹体（包括金属杆CD的质量）加速到v=10km/s时，磁场力功率最大，则磁场力的最大功率为

       Pm=Fv=BLIV=55×2×10×10×103W=1.1×107W

答：（1）轨道间所加的匀强磁场的磁感应强度为为55T．

（2）磁场力的最大功率为1.1×107W．

（1）对整个运动过程运用动能定理，得到

Eqd+Eq（d-L）=2mgd

∴E=

故两极板间匀强电场的电场强度为．

（2）由题意知，当小球下降L时，速度达到最大，此时：

2mgL-EqL=（2m）v2

解得

v=

故两球运动过程中的最大速度为．

（1）根据Up=Ex1

得：0-Up=Ex1

解得：Up=-10V

6球在P点时l电势能ε=w•UP=-2×103×(-10)J=0.02J

（2）6球向左运动l过程电场力做功：wEh=mv2

∴v====2m/g

6球向5运动l过程电场力做功：-Ekwh1=0-mv2

h1=h=×0.05=0.06m

6球能运动到离A板l距离：x=h+H-h1=（0.45+0.05-0.06）m=0.44m

（3）6球向左运动l过程电场力做功：W1=mv2

6球向5运动l过程电场力做功：W2=0-mv2

W=W1+W2=0

答：（1）则电场中P点l电势为-10V，6球在P点时l电势能为0.02J；

（2）6球第一次与挡板g碰撞时l速度是2m/g，第一次碰撞后6球能运动到离A板0.44ml地方；

（3）6球从P点出发第一次回到最5端l过程中电场力对6球做功为0．

（1）起飞时飞机的动能：

（2）根据动能定理得，Fx=Ek-0

解得F===1.5×104N．

（3）根据动能定理得，

（F-f）x=Ek-0

解得x==m=900m

答：（1）起飞时飞机的动能为1.08×107J．

（2）飞机受到的牵引力为1.5×104N．

（3）要达到上述起飞速度，飞机的滑行距离应为900m．

（1）从图中可以看出该过程链条重心下降的高度为

链条下落过程用机械能守恒定律：mg•L=mv2

解得：v=

答：当该链条的一端刚要接触地面的瞬间（整个链条还在空间），链条的速度是．

（2）从图中可以看出该过程链条重心上升的高度为

将链条拉回的全过程用动能定理：WF-mg•L=0

因此WF=mgL

答：拉力F做的功是mgL．

mg（H+h）－Eqh=0－0

h=mgH/（mg+Eq）

（1）由图象（2）得

 =8+

当v0=8m/s时，vx==2m/s

（2）根据动能定理得

  Fx-μmgL=mv2

由图象（2）知，要使滑块进入圆管轨道后在轨道内运动过程中水平分速度不断增大，应满足0＜v＜4m/s，

联立解得：x的取值范围为0.16m＜x＜0.8m

（3）滑块在管道中运动过程机械能守恒，则有

  mv2=mgh+m

得 v2=2gh+

  (nvx)2=2gh+

解得，vx=+

由图象可得 =，=8

则得v2=8+

得 v===5m/s

答：（1）当滑块以水平速度v0=8m/s从轨道进入后，离开轨道时的水平速度是2m/s．

（2）x的取值范围为0.16m＜x＜0.8m．

（3）滑块到达轨道底部时的速度大小是5m/s．