- 机械能
- 共1183题
24.在某古城中发现一“石炮”,结构如图所示。一兴趣小组测得其长臂的长度,石块“炮弹”质量
,初始时长臂与水平面间的夹角α = 30°。同学们在水平面上演练,将石块装在长臂末端的开口箩筐中,对短臂施力,使石块升高并获得速度,当长臂转到竖直位置时立即停止转动,石块即被水平抛出,熟练操作后,石块水平射程稳定在
。不计空气阻力,重力加速度取g =10m/s²。求:
(1)石块刚被抛出时的速度大小v0;
(2)人做功的最小值W ;
(3)若把“石炮”移到离水平地面多高的城墙边缘可将水平射程提高50% 。
正确答案
(1)石块被抛出后做平抛运动
水平方向 s = v0t ………①
竖直方向 ………②
h = L + ………③
求出 v0 = 16m/s ………④
(2)长臂从初始位置转到竖直位置,根据动能定理
……… ⑤
求出 W = 2000J ……… ⑥
(3)设经落地,初速度相等
则 ………⑦
………⑧
………⑨
解得 …… ⑩
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
知识点
22.在竖直平面内存在着互相垂直的水平匀强电场和水平匀强磁场。该场中有一长为L的绝缘硬直板AC,与水平方向成角,如图所示。质量为m的带电物块(可视为质点),从板的A端由静止开始下滑,到达C端时物块对板面恰无压力,物块与板之间的动摩擦因数为
。在物块离开C端的同时撤去磁场,物块离开板后能运动到C端正下方高度差为
的P点,过P点时的速度为
,(重力加速度为g)求:
(1)物块从C点到P点电势能的改变量;
(2)物块过C端时的速度大小;
(3)在电场强度与磁感应强度比值为条件下,物块从A到C过程中克服摩擦力做的功。
正确答案
解析
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知识点
20.如图所示,一滑板爱好者总质量(包括装备)为50kg,从以O为圆心,半径为R=1.6m光滑圆弧轨道的A点()由静止开始下滑,到达轨道最低点B后(OB在同一竖直线上),滑板爱好者沿水平切线飞出,并恰好从C点以平行斜面方向的速度进入倾角为37°的斜面,若滑板与斜面的动摩擦因素为μ=0.5,斜面长S=6 m,(
)求:
(1)滑板爱好者在B、C间运动的时间;
(2)滑板爱好者到达斜面底端时的速度大小。
正确答案
解析
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知识点
15.如图9甲所示,一半径R=1m、圆心角等于143°的竖直圆弧形光滑轨道,与斜面相
切于B处,圆弧轨道的最高点为M,斜面倾角θ=370,t=0时刻有一物块沿斜面上滑,其在斜面上运动的速度变化规律如图9乙所示。若物块恰能到达M点,(取g=10m/s2,sin370=0.6,cos370=0.8),求:
(1)物块经过B点时的速度;
(2)物块与斜面间的动摩擦因数;
(3)AB间的距离。
正确答案
解析
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知识点
24.如图所示,粗糙的斜面下端与光滑的圆弧轨道
相切于
,整个装置竖直放置,
是最低点,圆心角
,
与圆心
等高.圆弧轨道半径
0.5 m,斜面长
。现有一个质量
0.1 kg的小物体
从斜面
上端
点无初速下滑,物体
与斜面
之间的动摩擦因数为
。求:
(1)物体第一次通过
点时的速度大小和对
点处轨道的压力各为多大?
(2)物体第一次离开
点后在空中做竖直上抛运动,不计空气阻力,则最高点
和
点之间的高度差为多大?
(3)物体从空中又返回到圆轨道和斜面.多次反复,在整个运动过程中,物体
对
点处轨道的最小压力为多大?
正确答案
(1)物体P从A下滑经B到C过程中根据动能定理:
经点时
根据牛顿第二定律,对
点的压力
(2)从到
机械能守恒
与
间高度差
(3)物体最后在
与其等高的圆弧轨道上来回运动时,经
点压力最小,由
到
根据机械能守恒
根据牛顿第三定律 压力
解析
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知识点
21.如图所示,空间中分布着方向竖直向上的匀强电场E,在同一竖直平面内两正对着的相同半圆光滑轨道,相隔一定的距离,虚线沿竖直方向,一带正电的小球能在其间运动,小球所受的电场力大小为其重力的一半。今在最低点B与最高点A各放一个压力传感器,测试该带电小球对轨道的压力,并通过计算机显示出来。当这两个半圆轨道距离变化时,测得A、B两点压力大小的差值FN 与距离 x 的关系图像如图所示。(不计空气阻力,g取10 m/s2)求:
(1)写出小球在A、B两点时的速度vA、vB之间的关系式(用半圆轨道的半径R、两个半圆轨道间的距离 x 及重力加速度g表示);(2)小球的质量m(3)半圆轨道的半径R。
正确答案
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18.如图是建筑工地上常用的一种“深穴打夯机”示意图,电动机带动两个滚轮匀速转动将夯杆从深坑提上来,当夯杆底端刚到达坑口时,两个滚轮彼此分开,将夯杆释放,夯杆在自身重力作用下,落回深坑,夯实坑底。然后两个滚轮再将夯杆压紧,夯杆被提上来,如此周而复始(夯杆被滚轮提升过程中,经历匀加速和匀速运动过程)。已知两个滚轮边缘的线速度恒为v ,夯杆质量m,则下列说法正确的是( )
正确答案
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知识点
21.如图10所示是一个设计“过山车”的试验装置的原理示意图,光滑斜面AB与竖直面内的圆形轨道在B点平滑连接,圆形轨道半径为R。一个质量为m的小车(可视为质点)在A点由静止释放沿斜面滑下,当它第一次经过B点进入圆形轨道时对轨道的压力为其重力的7倍,小车恰能完成圆周运动并第二次经过最低点沿水平轨道向右运动。已知重力加速度为g。
(1)求A点距水平面的高度h;
(2)假设小车在竖直圆轨道左、右半圆轨道部分克服摩擦阻力做的功相等,求小车第二次经过竖直圆轨道最低点时的速度大小。
正确答案
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知识点
20.一个质量为m的蓝球从距地板H高处由静止释放,测得其下落时间为t,从地板反弹的高度为h(H>h), 如果运动过程空气阻力大小不变,请求出:
(1)从开始下落到反弹到h高处过程中损失的机械能;
(2)蓝球所受空气阻力的大小.
正确答案
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知识点
21.如图所示,在距水平地面高为0.4m处,水平固定一根长直光滑杆,杆上P处
固定一定滑轮,滑轮可绕水平轴无摩擦转动,在P点的右边,杆上套一质量m=3kg的滑块A。半径R=0.3m的光滑半圆形轨道竖直地固定在地面上,其圆心O在P点的正下方,在轨道上套有一质量m=3kg的小球B。用一条不可伸长的柔软细绳,通过定滑轮将两小球连接起来。杆和半圆形轨道在同一竖直面内,滑块和小球均可看作质点,且不计滑轮大小的影响。现给滑块A施加一个水平向右、大小为60N的恒力F,则:
(1)求把小球B从地面拉到半圆形轨道顶点C的过程中力F做的功。
(2)求小球B运动到C处时所受的向心力的大小。
(3)问小球B被拉到离地多高时滑块A与小球B的速度大小相等?
正确答案
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