- 动能定理的应用
- 共327题
如图所示,长度为l的轻绳上端固定在O点,下端系一质量为m,电荷量为+q的小球。整个装置处于水平向右,场强大小为的匀强电场中。重力加速度为g。
(1)求小球在电场中受到的电场力大小F;
(2)当小球处于图中A位置时,保持静止状态。若剪断细绳,求剪断瞬间小球的加速度大小a;
(3)现把小球置于图中位置B处,使OB沿着水平方向,轻绳处于拉直状态。小球从位置B无初速度释放。不计小球受到的空气阻力。求小球通过最低点时的速度大小v。
正确答案
见解析。
解析
(1)小球所受的电场力
(2)根据平行四边形定则
根据牛顿第二定律
所以,小球的加速度
(3)根据动能定理
解得
知识点
如图所示,长为L、倾角为θ的光滑绝缘斜面固定在水平面上,斜面处于电场中。一电荷量为+q、质量为m的小球以速度v0由斜面底端A沿斜面上滑,到达顶端B的速度仍为v0,则
正确答案
解析
略
知识点
36.如图18所示,一条带有圆轨道的长轨道水平固定,圆轨道竖直,底端分别与两侧的直轨道相切,半径R=0.5m,物块A以v0=6m/s的速度滑入圆轨道,滑过最高点Q,再沿圆轨道滑出后,与直轨道上P处静止的物块B碰撞,碰后粘在一起运动,P点左侧轨道光滑,右侧轨道呈粗糙段、光滑段交替排列,每段长度都为L=
0.1m,物块与各粗糙段间的动摩擦因数都为μ=0.1,A、B的质量均为m=1kg(重力加速度g取10m/s2;A、B视为质点,碰撞时间极短)。
(1)求A滑过Q点时的速度大小v和受到的弹力大小F;
(2)若碰后AB最终停止在第k个粗糙段上,求k的数值;
(3)求碰后AB滑至第n个(n<k)光滑段上的速度vn与n的关系式。
正确答案
(1)v=4m/s,F=22N;
(2)k=45;vn=m/s(其中n=1、2、3、…、44)
解析
知识点
如图所示,一质量M=2.0kg的长木板AB静止在水平面上,木板的左侧固定一半径R=0.60m的四分之一圆弧形轨道,轨道末端的切线水平,轨道与木板靠在一起,且末端高度与木板高度相同。现在将质量m=1.0kg的小铁块(可视为质点)从弧形轨道顶端由静止释放,小铁块到达轨道底端时的速度v0=3.0m/s,最终小铁块和长木板达到共同速度。忽略长木板与地面间的摩擦。取重力加速度g=10m/s2。求
(1)小铁块在弧形轨道末端时所受支持力的大小F;
(2)小铁块在弧形轨道上下滑过程中克服摩擦力所做的功Wf;
(3)小铁块和长木板达到的共同速度v。
正确答案
见解析。
解析
(1)小木块在弧形轨道末端时,满足
解得:
(2)根据动能定理
解得:
(3)根据动量守恒定律
解得:
知识点
质量为kg的弹性球从空中某高度由静止开始下落,该下落过程对应的
图像如图所示,球与水平地面相碰后离开地面时的速度大小为碰撞前的
,该球受到的空气阻力大小恒为
,取
m/s2,求:
(1)弹性球受到的空气阻力的大小;
(2)弹性球第一次碰撞后反弹的高度。
正确答案
见解析
解析
解:(1)由图像得出下落时
mg-f=ma f=0.2N
上升时初速度v2=4×3/4=3m/s,
mg+f=ma2, a2=12m/s2
,
知识点
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