- 能量转化与守恒定律
- 共241题
将两块0℃的冰互相摩擦，两者之间的摩擦力为9.8N ，两者的平均相对速度为3m/s，如果所做的功全部用来使冰融化，则摩擦5min可以熔化冰__g.( 冰的熔解热 L=3.4 ×105J/kg)
正确答案
26
如图所示，固定的光滑水平绝缘轨道与半径为R=0.2m、竖直放置的光滑绝缘的圆形轨道平滑连接，圆形轨道处于电场强度大小为
（1）A球离开弹簧后的最小速度以及刚进入圆轨道时对轨道的压力的大小？
（2）弹簧2的最大弹性势能？
正确答案
解：（1）因带电小球A恰能做完整的圆周运动，则小球通过复合场中的最高点P的向心力由小球A的重力和电场力的合力提供，由圆周运动知识，此时速度为最小速度
设此时的速度大小为v，方向与重力的方向的夹角为θ
由牛顿第二定律：
解得：v=2m/s，tanθ=
小球A从圆周轨道的最低点运动到P的过程中，由动能定理有：
－mAg（R+Rsin30°）－EqRcos30°=
代入值得：vA=4m/s
在最低点位置，由牛顿第二定律：
解得：F=9N
由牛顿第三定律，A球离开弹簧后刚进入圆轨道时对轨道的压力的大小为9N
（2）在圆周轨道的最低点弹簧将B、A两球向左、右弹开，设弹开时A、B两球的速度大小分别为vA、vB由动量守恒有：mAvA=mBvB
代入值得：vB=vA/2= 2m/s
B与C碰撞动量守恒，设BC碰后速度为v1，则：mBvB=（mB+mC）v1
得：v1=1m/s
BC碰后，整体减速，D球加速，当两者速度相等（设为v2）时，弹簧最短，弹性势能最大
由动量守恒有：mBvB=（mB+mC+ mD）v2代入值得：v2=0.8m/s
由能量守恒得：
水滴从10m高空由静止开始下落，在下落过程中，水滴重力势能的40% 转化为内能使水的温度升高，则水滴落地后温度升高___ ℃．[ 水的比热容c=4.2×103J/( kg. ℃)，g=10 m/s2]
正确答案
9.5×10-3
如图所示，质量为1 kg的小物块以5 m/s的初速度滑上一块原来静止在水平面上的木板，木板质量为4 kg，木板与水平面间的动摩擦因数为0.02，经时间2 s后，小物块从木板另一端以1 m/s 相对于地的速度滑出，＝10 m/s2，求：
(1)小物块与木板间的动摩擦因数．
(2)这一过程中木板的位移．
(3)此过程中因摩擦增加的内能．
正确答案
解：(1)对小物块取0为正方向，由动量定理得：－μ1＝1－0 ①
代入数据得：μ1＝0.2
(2)对木板由动量定理得：[μ1－μ2(＋)]＝②
代入数据解得：＝0.5 m/s ③
此过程木板做匀加速运动，则＝
联立③④解得：＝0.5 m
(3)由能量守恒得：＝
如图所示，在光滑的水平面上有一块质量为2m的长木板A，木板左端放着一个质量为m的小木块B，A与B之间的动摩擦因数为μ，开始时，A和B一起以v0向右运动，木板与墙发生碰撞的时间极短，碰后木板以原速率弹回，求：
（1）木板与小木块的共同速度大小并判断方向；
（2）由A开始反弹到A、B共同运动的过程中，B在A上滑行的距离L；
（3）由B开始相对于A运动起，B相对于地面向右运动的最大距离s。
正确答案
解：（1）撞后无机械能损失A将以原速率返回
由动量守恒：
解得：
（2）由能的转化与守恒定律得：
解得：
（3）B相对于地面速度为0时有最远的向右位移
由牛顿第二定律和匀变速直线运动规律得：
得
由
得
扫码查看完整答案与解析