- 动能 动能定理
- 共113题
16.一物体静止在粗糙水平地面上,现用一大小为F1的水平拉力拉动物体,经过一段时间后其速度变为v,若将水平拉力的大小改为F2,物体从静止开始经过同样的时间后速度变为2v,对于上述两个过程,用、
分别表示拉力F1、F2所做的功,
、
分别表示前后两次克服摩擦力所做的功,则( )
正确答案
解析
由题意可知,两次物体均做匀加速运动,则在同样的时间内,它们的位移之比为S1:S2=vt/2:2vt/2=1:2;两次物体所受的摩擦力不变,根据力做功表达式,则有滑动摩擦力做功之比Wf1:Wf2=fS1:fS2=1:2;再由动能定理,则有:WF-Wf= mv2/2 −0;可知,WF1-Wf1= mv2/2 −0;WF2-Wf2=4 mv2/2 −0;由上两式可解得:WF2=4WF1-2Wf1,故C正确,ABD错误;
考查方向
本题主要考查动能定理
解题思路
找出两次的位移关系,摩擦力做功的关系,再由动能定理解决。
易错点
没有找出两次的位移关系
知识点
6.如图甲所示,在倾角为37°的粗糙且足够长的斜面底端,一质量 m-2 kg、可视为质点的滑块压缩一轻弹簧并锁定,滑块与弹簧不相连。t-0时解除锁定,计算机通过传感器描绘出滑块的 v-t图像如图乙所示,其中Ob段为曲线,bc段为直线,g取 10 m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。则下列说法正确的是( )
正确答案
解析
A、在0-0.1s过程中为物体和弹簧接触的过程,由图象可知,滑块先做加速后做减速运动,故A错误;B、在v-t图象中,斜率代表加速度,斜率为a=△v/△t=(0.8−1.6)/0.1m/s2=−8m/s2,加速度大小为8m/s2,故B正确;C、滑块在0.1 s末物体处于某一位置,古无法克服重力做功,故C错误;D、滑块在0.1s~0.2s内,由牛顿第二定律可知:-mgsin37°-μmgcos37°=ma,解得:μ=(−a−gsin37°)/ gcos37°=0.25,故D正确;
考查方向
本题主要考查图像的分析处理,牛顿第二定律
解题思路
根据乙图得到物体在斜面上运动的v-t关系,从而对物体进行运动分析
易错点
不会进行图像处理
知识点
7.如图所示,a、b、c、d是某匀强电场中一个四边形区域的四个顶点,电场线与四边形所在平面平行。已知ab∥cd,abbc,2ab=cd =bc = 2l.a、b、d三点的电势分别为
-=24 V、
=28 V、
,=12 V。一质子(不计重力)经过b点的速度大小为v、方向与bc成45°,一段时间后质子经过了c点。则下列说法正确的是( )
正确答案
解析
A、三角形bcd是等腰直角三角形,具有对称性,bd连线四等分,如图所示,已知a点电势为24V,b点电势为28V,d点电势为12V,且ab∥cd,ab⊥bc,2ab=cd=bc=2L,因此根据几何关系,可得M点的电势为24V,与a点电热势相等,从而连接aM,即为等势面;三角形bcd是等腰直角三角形,具有对称性,bd连线中点o的电势与c相等,为20V.故A正确。
B、oc为等势线,其垂线bd为场强方向,b→d,故B错误。
C、质子从b→c做类平抛运动,沿初速度方向分位移为√2 l,此方向做匀速直线运动,则t=√2 l/v0,则C错误
D、电势差Ubc=8V,则质子从b→c电场力做功为8eV.到达c点的速度大小为v故D正确.
考查方向
本题主要考查带电粒子在电场中的运动
解题思路
准确的找到电场方向,再根据相应的运动规律解决
易错点
不能准确的找到电场方向
知识点
4.如图所示,竖直平面内放一直角杆MON,OM水平,ON竖直且光滑,用不可伸长的轻绳相连的两小球A和B分别套在OM和ON杆上,B球的质量为2 kg,在作用于A球的水平力F的作用下,A、B均处于静止状态,此时OA=0.3 m,OB=0.4 m,改变水平力F的大小,使A球向右加速运动,已知A球向右运动0.1m时速度大小为3m/s,则在此过程中绳对B球的拉力所做的功为(取g=10 m/s2)
正确答案
解析
对AB整体受力分析,受拉力F、重力G、支持力N、向左的摩擦力f和向左的弹力N1,如图
根据共点力平衡条件,有
竖直方向:N=G1+G2
水平方向:F=f+N1
其中:f=μN
解得:N=(m1+m2)g=(1+1)×10=20N,
f=μN=0.2×20N=4N,
对整体在整个运动过程中运用动能定理列式,得:
WF-fs-m2g•h= mvA2/2+ mvB2/2,
A移动s=1m过程中,由几何关系得,B上升距离:h=1m,
细绳与水平方向夹角的余切值:tgθ=4/3,
由运动的合成与分解知识可知:vB=vAtgθ=3×4/3=4m/s,
代入数据解得:WF=26.5J;
考查方向
本题主要考查动能定理的应用
解题思路
对AB整体受力分析,受拉力F、重力G、支持力N、向左的摩擦力f和向左的弹力N1,根据共点力平衡条件列式,求出支持力N,从而得到滑动摩擦力为恒力;最后对整体运用动能定理列式,得到拉力的功
易错点
本题中拉力为变力,先对整体受力分析后根据共点力平衡条件得出摩擦力为恒力,然后根据动能定理求变力做功
知识点
12.如图所示的绝缘细杆轨道固定在竖直面内,其中,轨道半径为R的1/6圆弧段杆与水平段杆和粗糙倾斜段杆分别在A、B两点相切,圆弧杆的圆心O处固定着一个带正电的点电荷。现有一质量为m可视为质点的带负电小球穿在水平杆上,以方向水平向右、大小等于的速度通过A点,小球能够上滑的最高点为C,到达C后,小球将沿杆返回。若∠COB=30°,小球第一次过A点后瞬间对圆弧细杆向下的弹力大小为
,从A至C小球克服库仑力做的功为
,重力加速度为g。求: (1)小球第一次到达B点时的动能;(2)小球在C点受到的库仑力大小;(3)小球返回A点前瞬间,对圆弧杆的弹力。(结果用m、g、R表示)
正确答案
见解析
解析
对全过程进行受力分析,弄清楚全过程对应的运动模型,选用相应的运动规律。(1)小球从A运动到B,由动能定理得:又
解得小球第一次到达B点时的动能 EkB=5mgR/6(2)小球第一次过A点后瞬间,由牛顿第二定律得:
据题:N=8mg/3
联立得 kQq/ R2 =mg ①
由几何关系得:OC间的距离小球在C点受到的库仑力大小
②
由①②联立解得 F=3mg/4
(3)从A到C,由动能定理得:
从C到A,由动能定理得:
据题有:小球返回A点前瞬间,设细杆对球的弹力方向向上,大小为N′,由牛顿第二定律得
联立以上三式解得
由牛顿第三定律得,小球返回A点前瞬间,对圆弧杆的弹力大小为
,方向向下.
考查方向
本题主要考查机械能守恒定律,动能定理
解题思路
对全过程进行受力分析,弄清楚全过程对应的运动模型,选用相应的运动规律。
易错点
AC为圆弧,必须考虑合理提供向心力的
知识点
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