- 动能定理的应用
- 共327题
10.某快递公司分拣邮件的水平传输装置示意图如图,皮带在电动机的带动下保持的恒定速度向右运动,现将一质量为
的邮件轻放在皮带上,邮件和皮带间的动摩擦力因数
,设皮带足够长,取
,在邮件与皮带发生相对滑动的过程中,求
(1)邮件滑动的时间t
(2)邮件对地的位移大小x
(3)邮件与皮带间的摩擦力对皮带做的功W
正确答案
(1)设邮件放到皮带上与皮带发生相对滑动过程中受到的滑动摩擦力为F,则
Fm=μmg ①
取向右为正方向,对邮件应用动量定理,有
Ft=mv-0 ②
由①②式并代入数据得
t=0.2s ③
(2)邮件与皮带发生相对滑动的过程中,对邮件应用动能定理,有
Fx=1/2mv-0 ④
由①④式并代入数据得
x=0.1m ⑤
(3)邮件与皮带发生相对滑动的过程中,设皮带相对地面的位移为s,则
s=vt ⑥
摩擦力对皮带做的功
W=-Fs ⑦
由①③⑥⑦式并代入数据得
W=-2J ⑧
解析
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知识点
22.一质量为0.5kg的小物块放在水平地面上的A点,距离A点5m的位置B处是一面墙,如图所示。物块以v0=9m/s的初速度从A点沿AB方向运动,在与墙壁碰撞前瞬间的速度为7m/s,碰后以6m/s的速度反向运动直至静止。g取10m/s2.
(1) 求物块与地面间的动摩擦因数μ;
(2) 若碰撞时间为0.05s,求碰撞过程中墙面对物块平均作用力的大小F;
(3) 求物块在反向运动过程中克服摩擦力所做的功W。
正确答案
(1)由动能定理,有: 可得
。
(2)由动量定理,有 可得
(3)。
解析
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知识点
4.如图,一半径为R的半圆形轨道竖直固定放置,轨道两端登高。质量为m的质点自轨道端点P由静止开始滑下,滑到最低点Q时,对轨道的正压力为2mg,重力加速度大小为g,质点自P滑到Q的过程中,克服摩擦力所做的功为( )
正确答案
解析
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知识点
6.如图所示,半圆槽光滑、绝缘、固定,圆心是O,最低点是P,直径MN水平,a、b是两个完全相同的带正电小球(视为点电荷),b固定在M点,a从N点静止释放,沿半圆槽运动经过p点到达某点Q(图中未画出)时速度为零。则小球a( )
A.从N到Q的过程中,重力与库仑力的合力先增大后减小
B.从N到P的过程中,速率先增大后减小
C.从N到Q的过程中,电势能一直增加
D.从P到Q的过程中,动能减少量小于电势能增加量
正确答案
BC
解析
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知识点
9.严重的雾霾天气,对国计民生已造成了严重的影响,汽车尾气是形成雾霾的重要污染源,“铁腕治污”已成为国家的工作重点,地铁列车可实现零排放,大力发展地铁,可以大大减少燃油公交车的使用,减少汽车尾气排放。
若一地铁列车从甲站由静止启动后做直线运动,先匀加速运动20s达到最高速度72km/h,再匀速运动80s,接着匀减速运动15s到达乙站停住。设列车在匀加速运动阶段牵引力为1×106N,匀速运动阶段牵引力的功率为6×103kW,忽略匀减速运动阶段牵引力所做的功。
(1)求甲站到乙站的距离;
(2)如果燃油公交车运行中做的功与该列车从甲站到乙站牵引力做的功相同,求公交车排放气体污染物的质量。(燃油公交车每做1焦耳功排放气体污染物3×10-6克)
正确答案
(1)设立车匀加速直线运动阶段多用的时间,距离为
;在匀速直线运动阶段所用的时间为
距离为
,速度为v;在匀减速运动阶段所用的时间为
,距离为
;甲站到乙站的距离为s。则
s1= ①
s2=vt2 ②
s3= ③
s=+
+
④
由①②③④式联立,并代入数据解得: s=1950m ⑤
说明:①③式各2分,②④⑤各1分。
(2)设列车在匀加速直线运动阶段的牵引力为F,所做的功为W1;在匀速直线运动阶段的牵引力的功率为P,所做的功为W2。设燃油公交车做与该列车从甲站到乙站相同的功W,将排放气态污染物质量为M。则
W1=Fs1 ⑥
W2=Pt2 ⑦
W= W1+ W2 ⑧
M= (3×10-9kg·J-1) ·W ⑨
联立①⑥⑦⑧⑨式并带入数据得
M=2.04 kg ⑩
说明:⑥⑦⑨各2分,⑧⑩式各1分。
解析
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知识点
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