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1、简答题 从地面竖直上抛一物体,上抛初速度v0=20m/s,物体上升的最大高度H=16m,设物体在整个运动过程中所受的空气阻力大小不变,以地面为重力势能零点,g取10m/s2,问物体在整个运动过程中离地面多高处其动能与重力势能相等?(保留2位有效数字)
某同学的解答如下:
设物体上升至h高处动能与重力势能相等
mv2=mgh? ①
上升至h处由动能定理-mgh-Ffh=mv2-mv02 ②
上升至最高点H处由动能定理-mgh-Ffh=0-mv02 ③
联立以上三式,并代入数据解得h=8.9m处动能与重力势能相等.
经检查,计算无误.该同学所得结论是否有不完善之处?若有请予以补充.
参考答案:该同学所得结论有不完善之处,只计算了上升过程中动能与重力势能相等处,而未考虑下降过程中动能与重力势能相等处.?
设从最高点下落至离地h′高处时动能与势能也相等,此时物体速度为v′.
下落过程据动能定理(mg-Ff)(H-h′)=12mv′2?④
且12mv′2=mgh′? ⑤
由③④⑤式解得h′=4gH-v206gH-v20H
代入数据解得h′=6.9m
答:物体在上升和下降过程中分别有重力势能与动能相等的位置.
本题解析:
本题难度:一般
2、计算题 如图所示,在光滑桌面上放着木板A,长度为L=1.0m,在木板A的左上端放一可视为质点的小金属块,它的质量和木板的质量相等,最初它们是静止的。现让小金属块以V0 =2.0m/s的初速度开始向右滑动,当滑动到木板A的右端时,滑块的速度为V1="1m/s," 取 g= l0m/s2,求:

小题1:小金属块刚滑过木板A时的速度及滑块与木板间的摩擦因数;
小题2:木板A的位移。
参考答案:
小题1:1 m/s?μ=0.1
小题2:0.5m
本题解析:(1)由动能定理得:
FL-μmg L-mgh=0
所以h=0.15 m
(2)在曲面上滑动过程由机械能守恒定律得:

在桌面上滑动的过程由动量定理得
木板A的速度。摩擦因数为μ。由动量守恒定律和功能关系可得
mv0=mvl+mv2?
?
解得: v2=1 m/s?μ=0.1
(2)设木板的位移为s,由动能定理得

解得s=0.5m
本题难度:一般
3、填空题 如图所示,某物体在一个与水平方向成θ角的恒力F的作用下做匀加速直线运动,发生的位移为s,在此过程中,恒力F对物体所做的功为_______,若地面光滑,物体动能的变化量为________。

参考答案:FScosθ ?; FScosθ
本题解析:根据功的定义可得恒力F对物体做的功为
;若地面光滑,根据动能定理,
。
本题难度:简单
4、简答题 某人从高为h的地方以初速度v0向某一方向迅速抛出一个质量为m的物体,该物体着地时的速度为v0.求:
(1)人在抛出物体时所做的功.(2)物体在空中运动过程中,克服空气阻力所做的功.
参考答案:(1)人抛出物体可以看成是物体从静止到获得一定速度的很短过程.
应用动能定理研究人抛物体的过程:
人对物体做的功?W=12mv20
(2)从抛出到落地对物体应用动能定理:
?mgh+Wf=12mv20-12mv20
Wf=-mgh
所以?克服空气阻力做功为mgh.
答:(1)人在抛出物体时所做的功为12mv20.
(2)物体在空中运动过程中,克服空气阻力所做的功为mgh.
本题解析:
本题难度:一般
5、计算题 如图所示,虚线左侧存在非匀强电场,MO是电场中的某条电场线,方向水平向右,长直光滑绝缘细杆CD沿该电场线放置。质量为m1、电量为+q1的A球和质量为m2、电量为+q2的B球穿过细杆(均可视为点电荷)。当t=0时A在O点获得向左的初速度v0,同时B在O点右侧某处获得向左的初速度v1,且v1>v0。结果发现,在B向O点靠近过程中,A始终向左做匀速运动。当t=t0时B到达O点(未进入非匀强电场区域),A运动到P点(图中未画出),此时两球间距离最小。静电力常量为k。

(1)求0~t0时间内A对B球做的功;
(2)求杆所在直线上场强的最大值;
(3)某同学计算出0~t0时间内A对B球做的功W1后,用下列方法计算非匀强电场PO两点间电势差:
设0~t0时间内B对A球做的功为W2,非匀强电场对A球做的功为W3,
根据动能定理 W2+W3=0
又因为? W2=?W1
PO两点间电势差 
请分析上述解法是否正确,并说明理由。
参考答案:(1)
(2)
(3)该同学的解法是错误的。因为B球向A球靠近的过程,虽然它们的作用力大小相等,但它们运动的位移不等,所以相互作用力所做的功W1、W2的大小不相等,即W2=?W1是错误的。
本题解析:(1)B球运动过程中只受A球对它的库仑力作用,当它运动到0点时速度跟A球相同为v0。库仑力做的功即为B球动能增加量
?
(2)因为A球做匀速运动,t0时间内运动的位移 x=v0t0
此时的库仑力
?
因为A球始终做匀速运动,所以非匀强电场对它的作用力与B球对它的库仑力相平衡。当B球到达O点时,两带电小球间的距离最小,库仑力最大。因此,电场对A的作用力也最大,电场强度也最大。
?
(3)该同学的解法是错误的。
因为B球向A球靠近的过程,虽然它们的作用力大小相等,但它们运动的位移不等,所以相互作用力所做的功W1、W2的大小不相等,即W2=?W1是错误的。
本题难度:一般
They brag most who can do least. 本领最小的人,最会吹牛。