1、计算题 如图所示小孩和雪橇的总质量m=10kg,大人用与水平方向成θ=53°角斜向上F=80N的拉力拉雪橇,使雪橇从静止开始沿水平地面做匀加速直线运动.4s末撤去拉力,然后做匀减速直线运动直到停止。已知雪橇与水平地面的动摩擦因数=0.5.(sin53°=0.8? cos53°="0.6" 取g=10m/s2)求:
(1)撤去拉力时雪橇的速度是多少?
(2)雪橇在前4s内运动的位移为多少?
(3)撤去拉力后雪橇还能运动多远?
参考答案:(1) a=3m/s2 ?v=12m/s?(2) x =24m? (3) x " =14.4m
本题解析:(1)对雪橇受力分析可得:
4s末撤去拉力时有:,联立可得a=3m/s2 ?v=12m/s
(2)雪橇在前四秒内做初速度为零的匀加速直线运动,根据可得雪橇在前4s内运动的位移x =24m
(3)根据动能定理可得:,解得
点评:本题属牛顿运动定律的基本题型,只要能掌握运动情景及正确受力分析即可顺利求解.
本题难度:一般
2、简答题 如图6所示,长度为L=1m的细绳一端固定于O点,另一端竖直悬吊一个50kg的小球,若用水平恒力F=500N拉小球,当悬绳拉到竖直方向成300角时,撤去拉力F。(g=10)求:
(1)小球摆回到最低点时,绳的;拉力是多少?
(2)小球能摆到多大高度?
参考答案:(1) (2)
本题解析:(1)设小球摆回到最低点的速度为v,绳的拉力为T,从F开始作用到小球返回到最低点的过程中,运用动能定理有,在最低点根据牛顿第二定律有,
(2)设小球摆到的最高点与最低点相差高度为H,对全过程运用动能定理有,。
本题难度:简单
3、计算题 在一个水平面上,建立x轴,在过原点O垂直于x轴的平面右侧空间有一匀强电场,场强E=6×105N/C,方向与x轴正方向相同,在O处放一个带电量,质量m=10g的绝缘物块,物体与水平面动摩擦因数μ=0.2,沿x轴正方向给物块一个初速度v0=2m/s,如图10,求:(g取10m/s2)
⑴ 物块向右运动的最远点到O点的距离x1;
⑵ 物块停止时距O点的距离x2。
参考答案:(1)0.4m? (2)0.2m
本题解析:(1) 物体向右减速的过程,由动能定理得
解得
(2)当物体向右速度减为0时,由于电场力大于摩擦力,将向左先加速后减速,对向左运动过程,由动能定理得
解得
点评:带电体在电场中的运动牵扯到动能变化时通常用动能定理求解比较方便,在分析问题时分清物理过程是非常关键的。
本题难度:一般
4、简答题 如图所示是录自明代《天工开物》中的一幅图,它描述的是我同古代的一种农业机械,叫做水碾.它是利用水的动能来做功的装置.当水冲击下部水轮时,转动的轮子会带动上部的石碾来碾米.水从右边进入,左边流出.假若每秒钟冲击叶片的水流为10kg,水速从5m/s减小为1m/s.则每秒钟水流对叶轮做的功为多大?______.
参考答案:每秒钟水流的动能变化为:△Ek=12mv22-12mv21?=12×10×52-12×10×12J=120J.
水流对叶轮做功等于水流的动能变化:W=△Ek=120J
答:每秒钟水流对叶轮做的功为120J.
本题解析:
本题难度:一般
5、选择题 冰壶比赛场地如图,运动员从起滑架处推着冰壶出发,在投掷线MN处放手让冰壶滑出.设在某次投掷后发现冰壶投掷的初速度v0较小,直接滑行不能使冰壶沿虚线到达尽量靠近圆心O的位置,于是运动员在冰壶到达前用毛刷摩擦冰壶运行前方的冰面,这样可以使冰壶与冰面间的动摩擦因数从μ减小到某一较小值μ′,设经过这样擦冰,冰壶恰好滑行到圆心O点.关于这一运动过程,以下说法正确的是( )
A.为使本次投掷成功,必须在冰壶滑行路线上的特定区间上擦冰
B.为使本次投掷成功,可以在冰壶滑行路线上的不同区间上擦冰
C.擦冰区间越靠近投掷线,冰壶滑行的总时间越短
D.擦冰区间越远离投掷线,冰壶滑行的总时间越短
参考答案:A、从发球到O点应用动能定理列出等式可知:
-μmgL1-μ′mgL2=0-12mv20,所以可以在冰壶滑行路线上的不同区间上擦冰,只要保证擦冰的距离一定就行.
故A错误,B正确.
C、擦冰区间越靠近投掷线,则开始阶段冰壶的平均速度就越大,总的平均速度越大,距离一定,所以时间越短,故C正确,D错误.
故选BC.
本题解析:
本题难度:一般