- 动能 动能定理
- 共113题
AB是竖直平面内的四分之一光滑圆弧轨道,在下端B与水平直轨相切,如图所示。一可视为质点的小球自A点起由静止开始沿轨道下滑。已知圆轨道半径为R,小球的质量为m,小球与水平直轨的滑动摩擦因素为µ,最终小球在C点处停住(不计空气阻力)。求:
27.小球下滑到B点时速度的大小;
28.小球经过圆弧轨道的B点和水平轨道的C点时,所受轨道支持力FB.FC各是多大?
29.BC之间的距离
正确答案
(5分)
解析
根据动能定理得:
解得:
.
考查方向
动能定理
解题思路
对小球从A到B的过程运用动能定理,求出小球下滑到达B点的速度大小.
易错点
掌握动能定理的使用方法.
正确答案
(2) (4分)
(1分)
解析
小球经过圆弧轨道的B点时有:
;
解得:
小球在水平轨道的C点时:
考查方向
牛顿第二定律;向心力
解题思路
根据牛顿第二定律求出在B点受到的支持力大小,根据平衡求出C点受到的支持力大小.
易错点
关键分析清楚物体的运动状态:小球在B点运动状态是圆周运动,在C点是处于平衡状态.
正确答案
(3) (4分)
解析
对全过程运用动能定理得:
小球;
解得:
考查方向
动能定理
解题思路
对全过程运用动能定理,求出BC间的距离.
易错点
掌握动能定理的使用方法.
18.如图,P为处于水平面内的转盘,可绕竖直转轴转动,长度为l的缆绳一端悬挂在转盘边缘,另一端栓接一质量为m的小球,转盘静止时缆绳顶端与转轴间的距离为d,现让转盘由静止逐渐加速转动,经过一段时间后小球与转盘一起做匀速圆周运动,且缆绳与转轴在同一竖直面内.此时缆绳与竖直方向的夹角为θ,不计空气阻力及缆绳重力,重力加速度为g,下列判断正确的是( )
正确答案
解析
A.设质点与转盘一起做匀速圆周运动时速度大小为v,由重力和绳子的拉力的合力提供质点圆周运动的向心力,如图所示:
则有小球受到缆绳的拉力大小为,故A错误;
BC.根据牛顿第二定律有: ,对于质点从静止到做匀速圆周运动的过程中,重力做功为-mgl(1-cosθ),设绳子拉力做功为W,则根据动能定理得:
联立解得:
故BC错误;
D.如果圆盘稳定转动时的角速度不变,由牛顿第二定律得:
从表达式可以得出稳定时缆绳与竖直方向的夹角θ与小球的质量无关,故D正确;
考查方向
动能定理;牛顿第二定律;向心力
解题思路
质点与转盘一起做匀速圆周运动时,由重力和绳子的拉力的合力提供向心力,根据牛顿第二定律表示出此时的拉力及此时的速度,根据动能定理研究质点从静止到做匀速圆周运动的过程中,得到绳子对质点做的功.
易错点
关键根据牛顿第二定律推导相关表达式分析.
知识点
7.如图6所示,BC是半径为R的竖直面内的圆弧轨道,轨道末端C在网心O的正下方,
∠BOC= 60°,将质量为m的小球,从与O等高的A点水平抛出,小球恰好从B点沿圆弧切线
方向进入网轨道,由于小球与圆弧之间有摩擦,能够使小球从B到C做匀速圆周运动。重力
加速度大小为g。则
正确答案
解析
AC.小球做从A到B做平抛运动,在B点由题可知小球速度方向偏角θ=60°,则,vy=gt
竖直方向的位移:,水平方向的位移x=vAt ,解得,则A、B两点的距离,在B点时小球的速度,小球从B到C做匀速圆周运动,则由能量守恒定律可知小球克服摩擦力做的功等于重力做的功,故AC正确;
BD.从B到C,小球对轨道的压力是变化的,而小球仍能保持匀速圆周运动,则小球与轨道之间的动摩擦因数是变化的;在C点,轨道对小球的支持力设为FN,则有,解得,由牛顿第三定律可知,在C点小球对轨道的压力也为,故BD错误;
考查方向
动能定理;平抛运动;牛顿第二定律;向心力;牛顿第三定律
解题思路
小球进入轨道前做平抛运动,应用平抛运动规律可以求出小球的初速度,利用小球的水平位移与竖直位移公式,从而求出A、B两点的距离,由牛顿第二定律与牛顿第三定律可以求出小球对轨道的压力.
易错点
关键理解小球恰好从B点沿圆弧切线方向进入轨道的含义,即小球速度方向偏角θ=60°.
知识点
5.从地面上方同一高度沿水平和竖直向上方向分别抛出两个等质量的小物体,抛出速度大小都是
为,不计空气阻力,对两个小物体以下说法正确的是
正确答案
解析
A、根据动能定理两物体落地时,速度大小相等,方向不同,故落地时速度不同,故A错误;
B、根据动能定理两物体落地时,速度大小相等,方向不同,重力做功的瞬时功率p=mgvsinθ,其中θ是落地时的速度与水平方向的夹角,故B错误;
C、高度相同,平抛时间短,根据动量定理I=mgt,故C错误
D、根据动量定理I=mgt=△P,所以两物体落地前动量变化率相等,故D正确.
考查方向
动量定理;功率、平均功率和瞬时功率
解题思路
根据动能定理比较落地时的动能大小,两物体落地时的方向不同;通过比较落地时竖直方向上的速度比较重力做功的瞬时功率,通过比较运动的时间比较重力冲量;动量定理求动量变化率.
易错点
理解瞬时功率公式p=mgvsinθ,竖直向上抛出的物体落地时速度方向竖直向下,与水平方向的夹角为900,而平抛的物体落地时的速度与水平方向的夹角小于900.
知识点
如图所示,半径为r=0.4m的圆形光滑轨道AB固定于竖直平面内,轨道与粗糙的水平地面相切于B点,CDE为固定于竖直平面内的一段内壁光滑的中空细管,DE段被弯成以O为圆心、半径R=0.2m的一小段圆弧,管的C端弯成与地面平滑相接,O点位于地面,OE连线竖直.可视为质点的物块,从A点由静止开始沿轨道下滑,经地面进入细管(物块横截面略小于管中空部分的横截面),物块滑到E点时受到细管下壁的支持力大小等于所受重力的.已知物块的质量m=0.4kg,g=10m/s2.
28.求物块滑过E点时的速度大小v;
29.求物块滑过地面BC过程中克服摩擦力做的功Wf
正确答案
解析
物块滑过E点时重力和支持力的合力提供向心力,根据牛顿第二定律得:
代入数据解得:
考查方向
牛顿第二定律
解题思路
物体做圆周运动,由牛顿第二定律可以求出物体的速度.
易错点
理解向心力是效果力,在E点,物块的向心力由重力和支持力的合力提供.
正确答案
解析
物块从A点到E点的过程中,由动能定理得:
代入数据解得:
考查方向
动能定理
解题思路
对A到E过程分析受力情况,由动能定理可以求出克服摩擦力做功.
易错点
在应用动能定理时,关键是选好研究对象与过程,找出合外力对物体做的总功.
21.如图所示,AOB是水平轨道,BC是固定在竖直面内半径为R的1/4圆弧轨道,两轨道表面均光滑,且恰好相切于B点。质量为M的小木块原来静止在O点,一颗质量为m的子弹以某一初速度水平向右射入小木块内,并留在其中和小木块一起运动,且恰能到达圆弧轨道的最高点C(木块和子弹均看成质点)。若每当小木块返回到O点或停止在O点时,立即有一颗相同的子弹以相同的初速度射入小木块,并留在其中,则当第3颗子弹射入小木块后,小木块沿圆弧轨道能上升的最大高度为多少?(选考题)
正确答案
解析
B到C的过程中,根据机械能守恒定律得:
解得:,子弹射入木块的过程中,对子弹和木块组成的系统研究,规定向右为正方向,根据动量守恒得:mv0=(M+m)v,
解得:,由动量守恒定律可知,第2颗子弹射入木块后,木块的速度为0,第3颗子弹射入后,木块运动.当第3颗子弹射入木块时,以子弹初速度方向为正方向,由动量守恒定律得:
mv0=(3m+M)v3,设此后木块沿圆弧上升的最大高度为H,由机械能守恒得:
由以上各式可得:
考查方向
动量守恒定律;机械能守恒定律
解题思路
子弹射入木块的过程中水平方向受到的合外力等于0,由动量守恒定律与机械能守恒定律可以求出初速度;由动量守恒定律与机械能守恒定律求出最大高度.
易错点
本题关键要分析清楚物体运动过程、应用动量守恒定律与机械能守恒定律联立解答,另外注意在应用动量守恒定律解题是要选择一个正方向.
知识点
5.如图所示,竖直放置的两个平行金属板间存在水平的匀强电场,与两板上边缘等高处有两
个质量相同的带电小球(可视为质点)。现将P小球从紧靠左极板(但不接触左极板)处
由静止释放、Q小球从两板正中央由静止释放,最终,两小球都能运动到右极板上的同一
个位置O,则从开始释放到运动到右极板的过程中P小球和Q小球的( )(多选) 全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
正确答案
解析
A、两小球在竖直方向都做自由落体运动,由题分析可知,小球下落高度相同,由公式得,它们运动时间相同,故A正确;
BCD、小球在水平方向都做初速度为零的匀加速直线运动,水平位移xP=2xQ,由分析得到加速度之比aP:aQ=2:1,根据牛顿第二定律得,两球的加速度分别为,,
则qP:qQ=2:1,而电场力做功分别为WQ=qQExQ,WP=qPExP,由于qP:qQ=2:1,xP:xQ=2:1,得到WP:WQ=4:1,而重力做功相同,则合力做功之比为:
,则动能增加量之比△EkP:△EkQ<4,故BD错误,C正确.
考查方向
带电粒子在匀强电场中的运动; 动能定理;牛顿第二定律
解题思路
两小球在匀强电场中受到电场力和重力作用,都做匀加速直线运动,运用运动的分解可知:两小球在竖直方向都做自由落体运动,由题分析可知,小球下落高度相同,运动时间相同.两小球水平方向都做初速度为零的匀加速直线运动,水平位移xP=2xQ,根据牛顿第二定律和运动学公式研究电荷量之比.根据电场力做功之比,研究电势能减小量之比.根据数学知识分析合力对两球做功的关系,由动能定理分析动能增加量之比.
易错点
本题关键应用运动的分解与合成的方法研究,根据电场力做功,动能定理,牛顿第二定律联立分析.
知识点
深圳某企业进口若干台2007年制造的、限制进口旧机电产品,需提供( )的批件方准入境。
A.深圳经济特区机电产品进出口管理办公室
B.深圳海关
C.广东省经贸部机电产品管理办公室
D.商务部机电产品进出口管理办公室
正确答案
A
解析
暂无解析
Which of the following is a cause leading to Hawking's divorce
A.He fell in love with one of his nurses.
B.His illness became worse.
C.He does not believe in God.
D.His temper is bad.
正确答案
C
解析
根据题干a cause leading to Hawking's divorce定位到最后一段:Jane不喜欢生活在丈夫的阴影之下,她无法接受丈夫的无神论思想,尤其是一次丈夫公开对教皇说宇宙是独立的,让她无法接受,最后导致他们离婚,所以答案为C)。最后一段说Hawking是在离婚后才和护士结婚的,所以A)不对;根据第三段第二句:Jane是知道他病情越来越严重,但给了他继续研究的希望和毅力,所以B)不是导致他们离婚的原因;第二段中曾提到他有时脾气不好,但在文章最后没有将这一点归为其原因,所以排除 D)。
数据库的三级模式结构由外模式、模式和内模式组成,其中模式的个数是( )。
A.1个
B.2个
C.3个
D.任意多个
正确答案
A
解析
暂无解析
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