- 动能定理的应用
- 共327题
如图所示,在高出水平地面h=1.8m的光滑平台上放置一质量M=2kg、由两种不同材料连接成一体的薄板A,其右段长度l1=0.2m且表面光滑,左段表面粗糙。在A最右端放有可视为质点的物块B,其质量m=1kg。B与A左段间动摩擦因数μ=0.4。开始时二者均静止,现对A施加F=20N水平向右的恒力,待B脱离A(A尚未露出平台)后,将A取走。B离开平台后的落地点与平台右边缘的水平距离x=1.2m。(取g=10m/s2)求:
(1)B离开平台时的速度vB。
(2)B从开始运动到刚脱离A时,B运动的时间tB和位移xB。
(3)A左端的长度l2。
正确答案
见解析。
解析
(1)B离开平台做平抛运动。
竖直方向有①
水平方向有②
由①②式解得代入数据求得
③
(2)设B的加速度为aB,由牛顿第二定律和运动学知识得④
⑤
⑥
联立③④⑤⑥式,代入数据解得⑦
⑧
(3)设B刚开始运动时A的速度为,由动能定理得
⑨
设B运动时A的加速度为
由牛顿第二定律和运动学知识有⑩
⑪
联立⑦⑧⑨⑩⑪式,代入数据解得⑫
知识点
质量为m的带正电小球由空中A点无初速度自由下落,在t秒末加上竖直向上、范围足够大的匀强电场,再经过t秒小球又回到A点,不计空气阻力且小球从末落地。则
正确答案
解析
整个过程中小球的位移为0, 得a=3g,根据牛顿第二定律电场力是重力的4倍为4mg,根据动量定理△P=mgt-3mgt=-2mgt,B正确;电势能变化量为4mg×gt2=2mg2t2,A错误;小球减速到最低点和最初加速时的动能变化量大小相等为
,C错误;从A点到最低点重力势能变化了
,D正确。
动时经历时间是半个周期的奇数倍。在这段时间坐标为x=0.4m处质元运动到对称点即位移为,运动方向与原来相反,C正确。答案为BD。
知识点
地球表面附近某区域存在大小为150N/C、方向竖直向下的电场。一质量为、带电量为
的小球从静止释放,在电场区域内下落10.0m。对此过程,该小球的电势能和动能的改变量分别为(重力加速度大小取
,忽略空气阻力)
正确答案
解析
略
知识点
一物块沿倾角为的斜坡向上滑动。当物块的初速度为
时,上升的最大高度为
,如图所示;当物块的初速度为
时,上升的最大高度记为h。重力加速度大小为g。物块与斜坡间的动摩擦因数和h分别为
正确答案
解析
略
知识点
在奥运比赛项目中,高台跳水是我国运动员的强项,质量为m的跳水运动员入水后受到水的阻力而竖直向下做减速运动,设水对他的阻力大小恒为F.那么在他减速下降深度为h的过程中,下列说法正确的是(g为当地的重力加速度)( )
正确答案
解析
跳水运动员入水减速下降h的过程中,他的重力势能减少了mgh,则B选项正确;由动能定理知,动能减少了(F-mg)h,则C选项正确;重力以外的力做的功等于机械能的变化,则D选项正确。
知识点
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