- 机械能
- 共1183题
16.如图所示,固定的倾斜光滑杆上套有一个质量为m的圆环,圆环与一橡皮绳相连,橡皮绳的另一端固定在地面上的A点,橡皮绳竖直时处于原长h. 让圆环沿杆滑下,滑到杆的底端时速度为零.则在圆环下滑过程中( )
正确答案
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
知识点
19.如图所示,BC是半径为R的1/4圆弧形的光滑且绝缘的轨道,位于竖直平面内,其下端与水平绝缘轨道平滑连接,整个轨道处在水平向左的匀强电场中,电场强度为E。今有一质量为m.带正电q的小滑块(体积很小可视为质点),从C点由静止释
放,滑到水平轨道上的A点时速度减为零。若已知滑块与水平轨道间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g。
求:
(1)滑块通过B点时的速度大小vB;
(2)水平轨道上A.B两点之间的距离xAB。
正确答案
(1)小滑块从C到B的过程中,只有重力和电场力对它做功。设滑块通过B点时的速度为vB,根据动能定理有
解得:vB=
(2)小滑块在水平轨道上运动时,所受摩擦力为f=μmg
小滑块从C经B到A的过程中,重力做正功,电场力和摩擦力做负功。设小滑块在水平轨道上运动的距离(即A、B两点间的距离)为L,则根据动能定理有
:
mgR-qE(R+L)-μmg L=0
解得:L=
解析
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知识点
15.如图所示,靠在竖直粗糙墙壁上的物块在t=0时被无初速释放,同时开始受到一随时间变化规律为F=kt的水平力作用。用分别表示物块物块所受的摩擦力、速度、加速度、重力势能的变化量,下列图象能正确描述上述物理量随时间变化规律的是( )
正确答案
解析
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知识点
19.如图所示,小车A、小物块B由绕过轻质定滑轮的细线相连,小车A放在足够长的水平桌面上,B、C两小物块在竖直方向上通过劲度系数为k的轻质弹簧相连,C放在水平地面上.现用手控制住A.并使细线刚刚拉直但无拉力作用,并保证滑轮左侧细线竖直、右侧细线与桌面平行.已知A、B、C的质量均为m.A与桌面间的动摩擦因数为0.2,重力加速度为g,弹簧的弹性势能表达式,式中七是弹簧的劲度系数:△x是弹簧的伸长量或压缩量,细线与滑轮之间的摩擦不计.开始时,整个系统处于静止状态,对A施加一个恒定的水平拉力F后,A向右运动至速度最大时,C恰好离开地面,则( )
正确答案
解析
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知识点
16.如图所示,质量为M=4kg的木板静止在光滑的水平面上,在木板的右端放置一个质量m=1kg大小可以忽略的铁块,铁块与木板之间的摩擦因数μ=0.4,在铁块上加一个水平向左的恒力F=8N,铁块在长L=6m的木板上滑动。取g=10m/s2。求:
(1)经过多长时间铁块运动到木板的左端
(2)在铁块到达木板左端的过程中,恒力F对铁块所做的功
(3)在铁块到达木板左端时,铁块和木板的总动能
正确答案
解析
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知识点
14.如图所示,竖直平面内的一半径R=0.50m的光滑圆弧槽BCD,B点与圆心O等高,一水平面与圆弧槽相接于D点.质量m=0.10kg的小球从B点正上方H=0.95m高处的A点自由下落,由B点进入圆弧轨道,从D点飞出后落在水平面上的Q点,DQ间的距离s=2.4m,球从D点飞出后的运动过程中相对水平面上升的最大高度h=0.80m,取g=10m/s2,不计空气阻力,求:
(1)小球经过最低点C时小球对轨道的压力大小N;
(2)小球经过最高点P的速度大小vP;
(3)D点与圆心O的高度差hOD
正确答案
解析
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知识点
17.如图所示,质量为m的小球(可视为质点)套在倾斜放置的固定光滑杆上,杆与竖直墙面之间的夹角为30°。一根轻质弹簧一端固定于O点,另一端写小球相连,弹簧与杆在同一竖直平面内,将小球沿杆拉到弹簧水平位置,此时弹簧弹力为mg,小球由静止释放后沿杆下滑,当弹簧到达竖直位置时,小球的速度恰好为零,此时小球下降的竖直高度为h。全过程中弹簧始终处于伸长状态且处于弹性限度范围内。对于小球的下滑过程,下列说法正确的是( )
正确答案
解析
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知识点
22.如图所示,水平桌面上有一轻弹簧,左端固定在A点,自然状态时其右端位于B点。水平桌面右侧有一竖直放置的光滑轨道MNP,其形状为半径R=0.8m的圆环剪去了左上角135°的圆弧,MN为其竖直直径,P点到桌面的竖直距离也是R。用质量ml=0.4kg的物块将弹簧缓慢压缩到C点,释放后弹簧恢复原长时物块恰停止在B点。用同种材料、质量为m2=0.2kg的物块将弹簧缓慢压缩到C点释放,物块过B点后做匀变速运动,其位移与时间的关系为s=6t-2t2,物块飞离桌面后由P点沿切线落入圆轨道。不计空气阻力g=l0m/s2
求:
(1)物块m2过B点时的瞬时速度Vo及与桌面间的滑动摩擦因数;
(2)BP向的水平距离;
(3)判断m2能否沿圆轨道到达M点(要有计算过程);
(4)释放后m2运动过程中克服摩擦力做的功。
正确答案
(2)s=4.1m
(3)
(4)
解析
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知识点
23.光滑圆轨道和两倾斜直轨道组成如图所示装置,其中直轨道bc粗糙,直轨道cd光滑,两轨道相接处为一很小的圆弧。质量为m=0.1kg的滑块(可视为质点)在圆轨道上做圆周运动,到达轨道最高点a时的速度大小为v=--4m/s,当滑块运动到圆轨道与直轨道bc的相切处6时,脱离圆轨道开始沿倾斜直轨道bc滑行,到达轨道cd上的.d点时速度为零。若滑块变换轨道瞬间的能量损失可忽略不计,已知圆轨道的半径为R=0.25m,直轨道bc的倾角=37o,其长度为L=26.25m,d点与水平地面间的高度差为h=0.2m,取重力加速度g=l0m/s2, sin37o =0.60求:
(1)滑块在圆轨道最高点a时对轨道的压力大小;
(2)滑块与直轨道bc之间的动摩擦因数;
(3)滑块在直轨道bc上能够运动的时间。
正确答案
(1)在圆轨道最高点a处对滑块由牛顿第二定律得:
∴=5.4N
由牛顿第三定律得滑块在圆轨道最高点a时对轨道的压力大小为5.4N
(2)从a点到d点全程由动能定理得:
=0.8
(3)设滑块在bc上向下滑动的加速度为a1,时间为t1,向上滑动的加速度为a2,时间为t2;在c点时的速度为vc。
由c到d:
=2m/s
a点到b点的过程:
∴=5m/s
在轨道bc上:
下滑:
=7.5s
上滑:
=12.4m/s2
=0.16s
∵,∴滑块在轨道bc上停止后不再下滑
滑块在两个斜面上运动的总时间:
=7.66s
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
解析
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知识点
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