- 动能 动能定理
- 共113题
15.如图所示,用细丝线悬挂的带正电的小球,质量为m,处在水平向右的匀强电场中,在电场作用下,小球由最低点a开始运动,经过b点后还可以再向右摆动。如用ΔE1表示重力势能的增量,用ΔE2表示电势能的增量,用ΔE表示二者之和(ΔE=ΔE1+ΔE2),则在小球由a摆到b这一过程中,下列关系式中正确的是( )
正确答案
解析
小球由a到b的过程,由能量守恒定律有:ΔE=ΔE1+ΔE2=Eka-ΔEb,其中Eka和Ekb分别为小球在a、b两点的动能,所以C选项正确。
考查方向
解题思路
对小球由a到b的过程应用能量守恒定律,根据电场力做功等于电势能减小量求解。
易错点
电场力做功等于电势能的减小量而非变化量,题干中表述到达b点仍要向右运动,不是静止。
知识点
17.如图所示,直角三角形ABC由三段细直杆连接而成,AB杆竖直,AC杆粗糙且绝缘,其 倾角为30°,长为2L,D为AC上一点,且垂直AC,在BC杆中点O处放置一正点电荷Q。一套在细杆上的带负电小球,以初速度训由C点沿CA上滑,滑到D点速率恰 好为零,之后沿AC杆滑回C点。小球质量为m、电荷量为q,重力加速度为g。则( )
正确答案
解析
A、小球上滑过程中受到重力、库仑力、杆的支持力以及摩擦力作用,由于库仑力和摩擦力是个变力,则运动过程中加速度始终发生变化,故A错误;
B、根据几何关系可知,OD=OC,则C、D两点电势相等,所以从C到D的过程中,电场力做功之和为零,在C点时,小球受到的库仑力是引力,电场力先做正功,后电场力做负功,故B错误;
C、从C到D的过程中,根据动能定理得:,再从D回到C的过程中,根据动能定理得:
根据几何关系可知,
解得:,故C正确;
D、小球下滑过程中由于摩擦力做负功,则小球动能、电势能、重力势能三者之和减小,故D错误;
考查方向
电势能和电势;功能关系
解题思路
小球上滑过程中受到重力、库仑力、杆的支持力以及摩擦力作用,由于库仑力和摩擦力是个变力,则加速度发生变化,根据几何关系可知,OC=OD,则C、D的电势相等,则从C到D的过程中,电场力做功之和为零,再根据电场力方向与位移方向夹角判断电场力做功正负,从C到D的过程和从D回到C的过程,根据动能定理列式求解回到C点的速度,小球下滑过程中由于摩擦力做负功,则小球动能、电势能、重力势能三者之和减小.
易错点
抓住点电荷等势面分布特点,知道D、C两点的电势相等是分析的关键.
教师点评
本题考查了电势能和电势;功能关系,在近几年的各省高考题出现的频率较高,常与动能定理、电势差与电场强度的关系等知识点交汇命题.
知识点
6.实验小组为了探究物体在倾角不同的斜面上的运动情况,将足够长的粗糙木板的一端固定在水平地面上,使物体以大小相同的初速度v0由底端冲上斜面,每次物体在斜面上运动过程中斜面倾角保持不变。在倾角θ从0°逐渐增大到90°的过程中
正确答案
解析
由牛顿第二定律可知,物体的加速度:,由数学知识可知
,则当 ( φ + θ ) = 90 °时,加速度最大,所以加速度先增大后减小;由运动学公式
可知,最大位移先减小后增大,故D正确,ABC错误;
考查方向
牛顿第二定律;匀变速直线运动的公式
解题思路
关键对物体受力分析,根据牛顿第二定律找出a的表达式根据数学知识及运动学公式分析解答.
易错点
关键找出a的表达式根据数学知识分析.
教师点评
本题考查了牛顿第二定律;匀变速直线运动的公式,在近几年的各省高考题出现的频率较高,常与图象、功能关系等知识点交汇命题.
知识点
9.质量不同的P、Q两球均处于静止状态(如图),敲击弹性金属片,使P球沿水平方向抛出,Q球同时被松开而自由下落.则下列说法中正确的是( )
正确答案
解析
AC、根据装置图可知,两球由相同高度同时运动,P做平抛运动,Q做自由落体运动,P在竖直方向上的运动规律与Q相同,则两球同时落地,故AC错误;
B、落地时,P在竖直方向上分速度与Q相同,但是P有水平分速度,所以两球落地时速度大小不同,P球的速度大,但因质量的不同,因此落地时的动能可能相等,故B正确;
D、根据重力做功等于重力势能的变化,虽高度相等,但因质量的不同,则重力势能的变化也不相等,故D错误.
考查方向
研究平抛物体的运动
解题思路
平抛运动在水平方向上做匀速直线运动,在竖直方向上做自由落体运动,抓住P在竖直方向上的运动规律与Q的运动规律相同,结合等时性分析,并依据重力势能的变化等于重力做功,进行解答.
易错点
关键理解重力势能的变化与重力做功的关系.
知识点
有一半径为R=0.4m的光滑半圆轨道,直径BC竖直,与粗糙水平面相切于B点,如图所示。在距B点s=2.1m的A点有一质量为m=0.2kg的小滑块,小滑块与水平面间的动摩擦因数μ = 0.5,在与水平方向成α=53º的恒力F的作用下由静止开始向B点运动,运动到B点时撤去F,小滑块运动到最高点C处时,对轨道的压力大小等于其重力大小的 。试求:(g =10m/s2,sin53º= 0.8,cos53º= 0.6)
26.小滑块运动到C点时速度的大小?
27.小滑块运动到圆轨道的B点,撤去F时受到轨道的支持力为多大?
28.恒力F的大小?
正确答案
解析
在C点,根据牛顿第二定律得:,
又,代入数据解得:
考查方向
牛顿第二定律
解题思路
根据牛顿第二定律,结合圆周运动知识,求出C点的速度.
易错点
关键对物体进行正确的受力分析,表示出C点的向心力.
教师点评
本题考查了牛顿第二定律,在近几年的各省高考题出现的频率较高,常与动能定理等知识点交汇命题.
正确答案
12.5N
解析
对B到C运用动能定理得:
代入数据解得:
根据牛顿第二定律得:
解得:
考查方向
牛顿第二定律
解题思路
根据动能定理求出B点的速度,结合牛顿第二定律求出支持力的大小.
易错点
关键求出B点的速度,由牛顿第二定律列方程.
教师点评
本题考查了牛顿第二定律,在近几年的各省高考题出现的频率较高,常与动能定理等知识点交汇命题.
正确答案
2N
解析
物块在AB段匀加速直线运动的加速度为:
根据牛顿第二定律得:Fcos53°-μ(mg-Fsin53°)=ma,
代入数据解得:F=2N.
考查方向
匀变速直线运动的公式;牛顿第二定律
解题思路
根据速度位移公式求出AB段的加速度,结合牛顿第二定律求出恒力F的大小.
易错点
理解牛顿第二定律的应用.
教师点评
本题考查了匀变速直线运动的公式;牛顿第二定律,在近几年的各省高考题出现的频率较高,常与动能定理等知识点交汇命题.
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