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文檔簡介
xxx公司物理每日一題文件編號:文件日期:修訂次數(shù):第1.0次更改批準審核制定方案設計,管理制度1、2012年11月,我國艦載機在航母上首降成功.設某一載艦機質(zhì)量為m=2.5×104kg,速度為v0=42m/s,若僅受空氣阻力和甲板阻力作用,飛機將在甲板上以a0=0.8m/s2的加速度做勻減速運動,著艦過程中航母靜止不動.(1)飛機著艦后,若僅受空氣阻力和甲板阻力作用,航母甲板至少多長才能保證飛機不滑到海里?(2)為了讓飛機在有限長度的跑道上停下來,甲板上設置了阻攔索讓飛機減速,同時考慮到飛機尾鉤掛索失敗需要復飛的情況,飛機著艦時并不關閉發(fā)動機.圖示為飛機勾住阻攔索后某一時刻的情景,此時發(fā)動機的推力大小為F=1.2×105N,減速的加速度a1=20m/s2,此時阻攔索夾角θ=106°,空氣阻力和甲板阻力保持不變,求此時阻攔索承受的張力大小?
2、如圖所示,質(zhì)量m=2.0kg的木塊靜止在水平面上,用大小F=20N、方向與水平方向成θ=37°角的力拉動木塊,當木塊運動到x=10m時撤去力F.不計空氣阻力.已知木塊與水平面間的動摩擦因數(shù)μ=0.2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.g取10m/s2.求:(1)撤去力F時木塊速度的大??;(2)撤去力F后木塊運動的時間.3、如圖所示,有一條沿順時針方向勻速傳送的傳送帶,恒定速度v=4m/s,傳送帶與水平面的夾角θ=37°,現(xiàn)將質(zhì)量m=1kg的小物塊輕放在其底端(小物塊可視作質(zhì)點),與此同時,給小物塊沿傳送帶方向向上的恒力F=8N,經(jīng)過一段時間,小物塊上到了離地面高為=2.4m的平臺上。已知物塊與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)μ=0.5,(g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8).問:(1)物塊從傳送帶底端運動到平臺上所用的時間?
(2)若在物塊與傳送帶達到相同速度時,立即撤去恒力F,計算小物塊還需經(jīng)過多少時間離開傳送帶以及離開時的速度4、如圖所示,一水平傳送帶長為20m,以2m/s的速度做勻速運動.已知某物體與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為0.1,現(xiàn)將該物體由靜止輕放到傳送帶的A端.求物體被傳送到另一端B所需的時間.(g取lOm/s2)5、如圖所示,足夠長的固定斜面的傾角θ=370,一物體以v0=12m/s的初速度從斜面上A點處沿斜面向上運動;加速度大小為a=8m/s2,g取10m/s2.求:(1)物體沿斜面上滑的最大距離x;(2)物體與斜面間的動摩擦因數(shù)μ;(3)物體返回到A處時的速度大小v.6、隨著生活水平的提高,家用轎車逐漸走進了人們的生活,它給人們帶來方便的同時也帶來了城市交通的壓力,為了使車輛安全有序的行駛,司機必須嚴格遵守交通規(guī)則.如右圖所示為某汽車通過十字路口時的圖象,以司機發(fā)現(xiàn)紅燈并開始剎車為計時起點.已知汽車的質(zhì)量為,假設汽車在運動中受到的阻力恒為500N.試分析以下問題:(1)根據(jù)汽車運動的圖象畫出其圖象;(2)汽車剎車和再次起動時的加速度各多大(3)汽車剎車時的制動力多大再次起動時的牽引力又是多少7、在水平地面上有一質(zhì)量為2kg的物體,物體在水平拉力F的作用下由靜止開始運動,10s后拉力大小減為F/3,該物體的運動速度隨時間t的變化規(guī)律如圖所示.求:(1)物體受到的拉力F的大?。?)物體與地面之間的動摩擦因素.(g取10m/s2)
8、長L=0.5m的輕桿,其一端連接著一個零件A,A的質(zhì)量m=1kg.現(xiàn)讓A在豎直平面內(nèi)繞O點做勻速圓周運動,如圖所示.在A通過最高點時,求下列兩種情況下A對桿的作用力:(1)A的速率為2m/s;(2)A的速率為3m/s.(g=10m/s2)9、如圖所示,半徑=0.4m的光滑半圓環(huán)軌道處于豎直平面內(nèi),半圓環(huán)與粗糙的水平地面相切于圓環(huán)的端點A.一質(zhì)量=0.1kg的小球,以初速度=8m/s在水平地面上向左作加速度=4m/s2的勻減速直線運動,運動4m后,沖上豎直半圓環(huán),經(jīng)過最高點B最后小球落在C點。取重力加速度=10m/s2。求:(1)小球到達A點時速度大??;(2)小球經(jīng)過B點時對軌道的壓力大??;(3)A、C兩點間的距離。10、如圖所示,用一根長為l=1m的細線,一端系一質(zhì)量為m=1kg的小球(可視為質(zhì)點),另一端固定在一光滑錐體頂端,錐面與豎直方向的夾角θ=37°,當小球在水平面內(nèi)繞錐體的軸做勻速圓周運動的角速度為ω時,細線的張力為T.(g取10m/s2,結(jié)果可用根式表示)求:(1)若要小球離開錐面,則小球的角速度ω0至少為多大?
(2)若細線與豎直方向的夾角為60°,則小球的角速度ω′為多大?
11、如圖所示,宇航員站在某質(zhì)量分布均鎂光的星球表面斜坡上,從P點沿水平方向以初速度v0拋出一個小球,測得小球經(jīng)時間t落到斜坡上另一點Q,斜面傾角為α,已知星球半徑為R,萬有引力常量為G,求:(1)該星球表面的重力加速度;(2)該星球的第一宇宙速度v;(3)該星球的密度.12、如圖所示,傾角為37°的斜面長l=1.9m,在斜面底端正上方的O點將一小球以速度v0=3m/s的速度水平拋出,與此同時靜止釋放在頂端的滑塊,經(jīng)過一段時間后將小球恰好能夠以垂直斜面的方向擊中滑塊.(小球和滑塊均視為質(zhì)點,重力加速度g=9.8m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8),求:(1)拋出點O離斜面底端的高度;(2)滑塊與斜面間的動摩擦因素μ.
13、如圖所示,半徑為R,內(nèi)徑很小的光滑半圓管道豎直放置,質(zhì)量為m的小球以某一速度進入管內(nèi),小球通過最高點P時,對管壁的壓力為0.5mg.求:(1)小球從管口P飛出時的速率;(2)小球落地點到P點的水平距離.
14、如圖5-2-25所示,置于圓形水平轉(zhuǎn)臺邊緣的小物塊隨轉(zhuǎn)臺加速轉(zhuǎn)動,當轉(zhuǎn)速達到某一數(shù)值時,物塊恰好滑離轉(zhuǎn)臺開始做平拋運動.現(xiàn)測得轉(zhuǎn)臺半徑R=0.5m,離水平地面的高度H=0.8m,物塊平拋落地過程水平位移的大小s=0.4m.設物塊所受的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,取重力加速度g=10m/s2.求:(1)物塊做平拋運動的初速度大小v0;(2)物塊與轉(zhuǎn)臺間的動摩擦因數(shù)μ.15、如圖質(zhì)量M=0.2kg的木塊放在水平臺面上,臺面比水平地面高出h=0.20m,木塊離臺的右端L=1.7m.質(zhì)量為m=0.10M的子彈以v0=180m/s的速度水平射向木塊,當子彈以v=90m/s的速度水平射出時,木塊的速度為v1=9m/s(此過程作用時間極短,可認為木塊的位移為零).若木塊落到水平地面時的落地點到臺面右端的水平距離為l=1.6m,求:(1)木塊對子彈所做的功W1和子彈對木塊所做的功W2;(2)木塊與臺面間的動摩擦因數(shù)μ.16、如圖,水平粗糙軌道AB與半圓形光滑的豎直圓軌道BC相連,B點與C點的連線沿豎直方向,AB段長為L,圓軌道的半徑為R。一個小滑塊以初速度vo從A點開始沿軌道滑動,已知它運動到C點時對軌道的壓力大小恰好等于其重力。求:(1)滑塊運動到C點的速度VC;(2)滑塊與水平軌道間的動摩擦因數(shù)μ。17、水平桌面上水平固定放置一光滑的半圓形擋板BDC,其半徑為R=0.6m.一質(zhì)量m=0.2kg的小物塊受水平拉力F作用從A點由靜止開始向B點作直線運動,當進入半圓形檔板BDC瞬間,撤去拉力F,小物塊沿擋板繼續(xù)運動,并從C點離開,如圖所示(此圖為俯視圖).已知BC右側(cè)桌面光滑,左側(cè)桌面與小物塊間的動摩擦因數(shù)為μ=0.2,A、B間距離為L=1.5m,水平拉力恒為F=1.0N,g=10m/s2.求(1)小物塊運動到B點時的速度大??;(2)小物塊運動到D點時對檔板的壓力大??;(3)計算小物塊離開C點后2s內(nèi)物體克服摩擦力做的功.18、跳傘運動員從跳傘塔上跳下,當降落傘全部打開時,傘和運動員所受的空氣阻力大小跟下落速度的平方成正比,即f=kv2,已知比例系數(shù)k=20N?s2/m2.運動員和傘的總質(zhì)量m=72kg,設跳傘塔足夠高且運動員跳離塔后即打開傘,取g=10m/s2,求:(1)跳傘員的下落速度達到3m/s時,其加速度多大(2)跳傘員最后下落速度多大(3)若跳傘塔高200m,則跳傘員從開始跳下到即將觸地的過程中,損失了多少機械能19、如圖所示,軌道ABC被豎直地固定在水平桌面上,A距水平地面高H=0.75m,C距水平地面高h=0.45m。一質(zhì)量m=0.10kg的小物塊自A點從靜止開始下滑,從C點以水平速度飛出后落在地面上的D點?,F(xiàn)測得C、D兩點的水平距離為x=0.60m。不計空氣阻力,取g=10m/s2。求:(1)小物塊從C點運動到D點經(jīng)歷的時間t;(2)小物塊從C點飛出時速度的大小vC;(3)小物塊從A點運動到C點的過程中克服摩擦力做的功Wf。20、如圖所示,跨過定滑輪的輕繩兩端的物體A和B的質(zhì)量分別為M和m,物體A在水平面上且由靜止釋放,當B沿豎直方向下落h時,測得A沿水平面運動的速度為v,這時細繩與水平面的夾角為θ,試分析計算B下降h過程中,地面摩擦力對A做的功(滑輪的質(zhì)量和摩擦均不計).21、如圖所示是在豎直平面內(nèi),由斜面和圓形軌道分別與水平面相切連接而成的光滑軌道,圓形軌道的半徑為R.質(zhì)量為m的小物塊從斜面上距水平面高為h=2.5R的A點由靜止開始下滑,物塊通過軌道連接處的B、C點時,無機械能損失.求:(1)小物塊通過B點時速度vB的大??;(2)小物塊通過圓形軌道最低點C時軌道對物塊的支持力FN的大??;(3)小物塊能否通過圓形軌道的最高點D.22、質(zhì)量m=1kg的物體,在水平拉力F(拉力方向與物體初速度方向相同)的作用下,沿粗糙水平面運動,經(jīng)過位移4m時,拉力F停止作用,運動到位移是8m時物體停止,運動過程中Ek-x的圖象如圖所示.(g取10m/s2)求:(1)物體的初速度多大(2)物體和水平面間的動摩擦因數(shù)為多大(3)拉力F的大?。?/p>
23、如圖所示,質(zhì)量m=1kg的滑塊(可看成質(zhì)點),被壓縮的彈簧彈出后在粗糙的水平桌面上滑行一段距離x=0.4m后從桌面拋出,落在水平地面上。落點到桌邊的水平距離s=1.2m,桌面距地面的高度h=0.8m?;瑝K與桌面間的動摩擦因數(shù)μ=0.2.(取g=10m/s2,空氣阻力不計)求:(1)滑塊落地時速度的大小;(2)彈簧彈力對滑塊所做的功。24、如圖所示為半徑R=0.50m的四分之一圓弧軌道,底端距水平地面的高度h=0.45m.一質(zhì)量m=1.0kg的小滑塊從圓弧軌道頂端A由靜止釋放,到達軌道底端B點的速度v=2.0m/s.忽略空氣阻力.取g=10m/s2.求:(1)小滑塊在圓弧軌道底端B點對軌道壓力的大??;(2)小滑塊由A到B的過程中,克服摩擦力所做的功W;(3)小滑塊落地點與B點的水平距離x.
25、如圖為某游樂場內(nèi)水上滑梯軌道示意圖,整個軌道在同一豎直平面內(nèi),軌道表面粗糙,點A距水面的高度為H,B點距水面的高度為R,一質(zhì)量為m的游客(視為質(zhì)點)從A點由靜止開始滑下,到B點時沿水平切線方向滑離軌道后落在水面D點,OD=2R,不計空氣阻力,重力加速度為g,求:(1)游客滑到B點的速度vB的大小(2)游客運動過程中軌道摩擦力對其所做的功Wf26、某校物理興趣小組決定舉行遙控賽車比賽,比賽路徑如圖所示??梢暈橘|(zhì)點的賽車從起點A出發(fā),沿水平直線軌道運動L后,由B點進入半徑為R的光滑豎直半圓軌道,并通過半圓軌道的最高點C,才算完成比賽。B是半圓軌道的最低點,水平直線軌道和半圓軌道相切于B點。已知賽車質(zhì)量m=0.5kg,通電后以額定功率P=2W工作,進入豎直圓軌道前受到的阻力恒為Ff=0.4N,隨后在運動中受到的阻力均可不計,L=10.00m,R=0.32m,(g取10m/s2)。求:(1)要使賽車完成比賽,賽車在半圓軌道的B點對軌道的壓力至少多大;(2)要使賽車完成比賽,電動機至少工作多長時間;(3)若電動機工作時間為t0=5s,當R為多少時賽車既能完成比賽且飛出的水平距離又最大,水平距離最大是多少。
27、如圖所示為兩組平行板金屬板,一組豎直放置,緊挨著水平放置一組,今有一質(zhì)量為m、電荷量為e的電子靜止在豎直放置的平行金屬板的A點,經(jīng)電壓U0加速后通過B點立即進入兩板間距為d、板長未知,電壓為U的水平放置的平行金屬板間,若電子從兩塊水平平行板的正中間射入,且最后電子剛好能從右側(cè)的兩塊平行金屬板穿出,A、B分別為兩塊豎直板的中點,求:(1)電子從B點射出的速度大?。唬?)電子在右側(cè)平行板間運動的時間(3)電子穿出右側(cè)平行金屬板時的動能。28、如圖所示,邊長為l的正方形區(qū)域abcd內(nèi)存在著勻強電場.質(zhì)量為m,電荷量為q的帶電粒子以速度v0從a點進入電場,恰好從c點離開電場,離開時速度為v,不計重力,求電場強度.
29、如圖所示,兩塊豎直放置的平行金屬板A、B,兩板間距d=0.04m,兩板間的電壓U=400V,板間有一勻強電場.在A、B兩板上端連線的中點Q的正上方,距Q為h=1.25m的P點處有一帶正電小球,已知小球的質(zhì)量m=5×10﹣6kg,電荷量q=5×10﹣8C.設A、B板足夠長,g取10m/s2.求:(1)帶正電小球從P點開始由靜止下落,經(jīng)多長時間到達Q點(2)帶正電小球從Q點進入電場后,經(jīng)多長時間與金屬板相碰(3)相碰時,離金屬板上端的距離多大30、兩個半徑均為R的圓形平板電極,平行正對放置,相距為d,極板間的電勢差為U,板間電場可以認為是均勻的。一個α粒子從正極板邊緣以某一初速度垂直于電場方向射入兩極板之間,到達負極板時恰好落在極板中心。已知質(zhì)子電荷為e,質(zhì)子和中子的質(zhì)量均視為m,忽略重力和空氣阻力的影響,求:⑴極板間的電場強度E;⑵α粒子在極板間運動的加速度a;⑶α粒子的初速度v0。
31、如圖所示,有一正粒子,質(zhì)量為m,電荷量為q,由靜止開始經(jīng)電勢差為U1的電場加速后,進入兩塊板間距離為d,板間電勢差為U2的平行金屬板間,若質(zhì)子從兩板正中間垂直電場方向射入偏轉(zhuǎn)電場,并且恰能從下板右邊緣穿出電場.求:(1)粒子剛進入偏轉(zhuǎn)電場時的速度v0;(2)粒子在偏轉(zhuǎn)電場中運動的時間和金屬板的長度;(3)粒子穿出偏轉(zhuǎn)電場時的動能.32、如圖所示為真空示波管的示意圖,電子從燈絲K發(fā)出(初速度不計),經(jīng)燈絲與A板間的加速電壓U1=18kV加速,從A板中心孔沿中心線KO射出,然后進入由兩塊平行金屬板M、N形成的偏轉(zhuǎn)電場中(偏轉(zhuǎn)電場可視為勻強電場),電子進入偏轉(zhuǎn)電場時的速度與電場方向垂直,電子經(jīng)過偏轉(zhuǎn)電場后打在熒光屏上的P點.已知M、N兩板間的電壓為U2=800V,兩板間的距離為d=10cm,板長為L1=30cm,板右端到熒光屏的距離為L2=60cm,電子質(zhì)量為m=9×10﹣31kg,電荷量為e=1.6×10﹣19C.求:(1)電子穿過A板時的速度大??;(2)電子從偏轉(zhuǎn)電場射出時的側(cè)移量;(3)P點到O點的距離
參考答案一、計算題1、【考點】:牛頓第二定律;勻變速直線運動的速度與位移的關系;力的合成與分解的運用.【專題】:牛頓運動定律綜合專題.【分析】:(1)由勻加速直線運動位移速度公式即可求解;(2)對飛機進行受力分析根據(jù)牛頓第二定律列式即可求解.【解析】:解:(1)由運動學公式2a0S0=v02得S0=代入數(shù)據(jù)可得S0=1102.5m(2)飛機受力分析如圖所示.由牛頓第二定律有2FTcosθ+f﹣F=ma其中FT為阻攔索的張力,f為空氣和甲板對飛機的阻力飛機僅受空氣阻力和甲板阻力時f=ma0聯(lián)立上式可得FT=5×105N
答:(1)飛機著艦后,若僅受空氣阻力和甲板阻力作用,航母甲板至少1102.5m才能保證飛機不滑到海里;(2)此時阻攔索承受的張力大小為5×105N【點評】:本題主要考查了勻變速直線運動基本公式及牛頓第二定律的直接應用,難度不大,屬于基礎題.2、考點:牛頓第二定律;勻變速直線運動的速度與時間的關系.版權所有專題:牛頓運動定律綜合專題.分析:(1)分析木塊的受力情況,根據(jù)牛頓第二定律和摩擦力公式求出加速度,由運動學位移速度關系公式求出撤去力F時木塊速度的大?。唬?)撤去F后,木塊由于滑動摩擦力而做勻減速運動,根據(jù)牛頓第二定律求出加速度,由速度公式求解木塊運動的時間.解答:解:(1)力F拉動木塊的過程中,木塊的受力情況如圖1所示.根據(jù)牛頓運動定律有Fcos37°﹣f1=ma1mg﹣Fsin37°﹣N1=0又因為f1=μN1代入數(shù)據(jù)可求得:N1=8.0N,解得:因為:v2=2a1x所以:(2)撤去F后,木塊的受圖情況如圖2所示.根據(jù)牛頓運動定律有:N2﹣mg=0﹣f2=ma2又因為:f2=μN2代入數(shù)據(jù)可求得:N2=20N,解得:因為:v末=v+a2t所以:答:(1)撤去力F時木塊速度的大小是12m/s;(2)撤去力F后木塊運動的時間是6s.點評:本題是牛頓第二定律和運動學公式結(jié)合處理動力學問題,加速度是關鍵量,是聯(lián)系力和運動學關系的橋梁,在這種方法中是必求的量.3、【答案】(1)1.33s
(2)0.85s【命題立意】本題旨在考查牛頓第二定律、勻變速運動、摩擦力【解析】對物塊受力分析可知,物塊先是在恒力作用下沿傳送帶方向向上做初速為零的勻加速運動,摩擦力的方向沿斜面向上,直至速度達到傳送帶的速度,由牛頓第二定律:,計算得:
物塊達到與傳送帶同速后,物體未到頂端,物塊受的摩擦力的方向改變,對物塊受力分析發(fā)現(xiàn),,因為F=8N而下滑力和最大摩擦力之和為10N。故不能相對斜面向上加速。故得:
得t=t1+t2=(2)若達到速度相等后撤力F,對物塊受力分析,因為,故減速上行,得物塊還需t′離開傳送帶,離開時的速度為,則:,
=0.85s【舉一反三】(1)如果傳送帶是淺色的,而物體是一炭塊,這一過程中,傳送帶上留下的有色痕跡有多長4、考點:牛頓運動定律的綜合應用;勻變速直線運動的速度與時間的關系;勻變速直線運動的位移與時間的關系.專題:萬有引力定律在天體運動中的應用專題.分析:物體在摩擦力的作用下加速運動,先根據(jù)牛頓第二定律求解出加速度,然后假設一直加速,根據(jù)運動學公式求出加速的位移,再判斷物體有沒有到達B端,發(fā)現(xiàn)沒有到達B端,接下來物體做勻速運動直到B端,分兩個勻加速和勻速兩個過程,分別求出這兩個過程的時間即可.解答:解:物體在傳送帶上做勻加速直線運動的加速度a=μg=1m/s2;物體做勻加速直線運動的時間t1==2s;勻加速直線運動的位移x1=at12=×1×4m=2m;則物體做勻速直線運動的位移x2=L﹣x1=20m﹣2m=18m;勻速運動的時間t2==9s;故滑塊從A到B的總時間為t=t1+t2=2s+9s=11s;答:求物體被傳送到另一端B所需的時間為11s.點評:解決本題的關鍵搞清物體在傳送帶上的運動規(guī)律,運用牛頓第二定律和運動學公式進行求解.5、(1)上滑過程,由運動學公式------------------(3分)得
---------------------(1分)
(2)上滑過程,由牛頓運動定律得:
-----------------------(4分)
解得:
----------------------(1分)
(3)下滑過程,由動能定理得:
----------------(4分)解得:m/s
-------------------------(1分)6、(1)由圖象可以看出,汽車在內(nèi)剎車減速,做的是勻減速直線運動,此過程中的位移,汽車在內(nèi)停車等待,此過程中的位移為零;汽車在內(nèi)加速起動,做的是勻加速直線運動,此過程中的位移以后,汽車勻速行駛,故其圖象如右圖所示。(2)汽車剎車時的加速度的大?。涸俅纹饎訒r的加速度的大?。海?)汽車剎車時,根據(jù)牛頓第二定律得得汽車剎車時的制動力同理,汽車再次起動時有得汽車再次起動時的牽引力。7、(8分)解:由牛頓第二定律得:F-umg=ma1
……①
(2分)
umg-F/3=ma2
……②
(2分)由圖像可知:a1=0.8m/s2
……③(1分)
a2=2m/s2
……④
(1分)由①②③④得F=8.4N
(1分)
代入①得u=0.34
(1分)8、解析:以A為研究對象,設其受到桿的拉力為F,則有mg+F=m.(1)代入數(shù)據(jù)v=2m/s,可得F=m(-g)=1×(-10)N=-2N,即A受到桿的支持力為2N.根據(jù)牛頓第三定律可得A對桿的作用力為壓力2N.(2)代入數(shù)據(jù)v=4m/s,可得F=m(-g)=1×(-10)N=8N,即A受到桿的拉力為8N.根據(jù)牛頓第三定律可得A對桿的作用力為拉力8N.9、(1)(2)3N
(3)1.6m10、【答案】(1)小球的角速度ω0至少為rad/s.(2)小球的角速度ω′為=2rad/s【命題立意】本題旨在考查向心力?!窘馕觥浚?)若要小球剛好離開錐面,則小球受到重力和細線拉力如圖所示.小球做勻速圓周運動的軌跡圓在水平面上,故向心力水平。在水平方向運用牛頓第二定律及向心力公式得:
mgtanθ=mωlsinθ解得:ω=,即ω0==rad/s.(2)同理,當細線與豎直方向成60°角時,由牛頓第二定律及向心力公式有:
mgtanα=mω′2lsinα解得:ω′2=,即ω′===2rad/s。答:(1)小球的角速度ω0至少為rad/s.(2)小球的角速度ω′為=2rad/s.11、考點:萬有引力定律及其應用;平拋運動.版權所有專題:萬有引力定律的應用專題.分析:(1)平拋運動在水平方向上做勻速直線運動,在豎直方向上做自由落體運動,根據(jù)平拋運動的規(guī)律求出星球表面的重力加速度.(2)第一宇宙速度的大小等于貼近星球表面運行的速度.根據(jù)萬有引力提供向心力求出第一宇宙速度的大?。?)根據(jù)萬有引力等于重力求出星球的質(zhì)量,結(jié)合密度的公式求出星球的密度.解答:解:(1)物體落在斜面上有:=得:g=.(2)根據(jù)萬有引力提供向心力得:則第一宇宙速度為:v===.(3)根據(jù)萬有引力等于重力為:,解得星球的質(zhì)量為:M=.而V=.則密度為:ρ====.答:(1)該星球表面的重力加速度為.(2)該星球的第一宇宙速度為.(3)該星球的密度為.點評:解決本題的關鍵掌握萬有引力提供向心力和萬有引力等于重力這兩個理論,并能靈活運用.12.12、13、
(1)分兩種情況,當小球?qū)芟虏坑袎毫r,則有mg-0.5mg=
v1=
當小球?qū)苌喜坑袎毫r,則有mg+0.5mg=
v2=
(2)小球從管口飛出做平拋運動,2R=,t=2
x1=v1t=
x2=v2t=
14、解析(1)物塊做平拋運動,在豎直方向上有H=gt2,
①在水平方向上有:s=v0t,
②由①②式解得v0=s
,
③代入數(shù)據(jù)得v0=1m/s.(2)物塊離開轉(zhuǎn)臺時,最大靜摩擦力提供向心力,有:fm=m,
④fm=μN=μmg,
⑤由④⑤式得μ=,代入數(shù)據(jù)得μ=0.2.答案(1)1m/s(2)0.215、(1)對子彈:從開始到射出木塊,由動能定理得:W1=mv2﹣mv02,代入數(shù)據(jù)解得:W1=﹣243J,對木塊:由動能定理得,子彈對木塊所做的功:W2=Mv12,代入數(shù)據(jù)解得:W2=8.1J;(2)設木塊離開臺面時速度為v2,木塊在臺面上滑行階段對木塊由動能定理得:﹣μMgL=Mv22﹣Mv12,木塊離開臺面后平拋,由平拋規(guī)律得:h=gt2,l=v2t,代入數(shù)據(jù)解得:μ=0.50;答:(1)木塊對子彈所做的功W1為﹣243J,子彈對木塊所做的功W2為8.1J;(2)木塊與臺面間的動摩擦因數(shù)μ為0.50.16、
(1)
(2)(1)由牛頓第三定律可得,滑塊在C點時受到軌道的彈力大小也等于重力大小
在C點,由牛頓第二定律得………①解得:
……………………②(2)滑塊從A點運動到C的過程,由動能定理得:…③解得:……………………④17、(1)A向B運動過程中物塊加速度,由牛頓第二定律得:F﹣μmg=ma1根據(jù)公式得物塊到達B點的速度為:;(2)以小物塊為研究對象,軌道對物塊的彈力提供其圓周運動的向心力,因此軌道對物塊的彈力大小為:=;根據(jù)牛頓第三定律,擋板對物塊的彈力和物塊對軌道的壓力大小相等、方向相反,所以物塊對軌道的壓力大小也為3N.(3)小物塊離開C后加速度大小為:μmg=ma2,做減速運動,離開C后至其停止運動所需時間為:<2s,因此2s發(fā)生的位移就是1.5s發(fā)生的位移,根據(jù)公式可得:,而摩擦力為:f=umg=0.2×10×0.2=0.4N,由功的表達式有:W=﹣fx=﹣0.4×2.25=﹣9J答:(1)小物塊運動到B點時的速度大小為3m/s;(2)小物塊運動到D點時對檔板的壓力大小為3N;(3)計算小物塊離開c點后2s物體克服摩擦力做的功為9J.18、(1)因為運動員受的空氣阻力f=kv2和重力作用,由牛頓第二定律:mg﹣f=ma解得:a=g﹣=7.5m/s2(2)跳傘員最后勻速運動,即重力與空氣阻力平衡:mg=kv2解得:v=6m/s(3)損失的機械能是由于空氣阻力,但是空氣阻力是隨速度變化的力,所以不能直接解出其所做的功,我們可以解出動能和重力勢能之和一共減少多少,即損失了多少機械能.損失機械能:△E=mgH﹣mv2=1.43×105J答:(1)跳傘員的下落速度達到3m/s時,其加速度為7.5m/s2.(2)跳傘員最后下落速度為v=6m/s(3)若跳傘塔高200m,則跳傘員從開始跳下到即將觸地的過程中,損失了1.43×105J機械能.19、解:(1)從C到D,根據(jù)平拋運動規(guī)律豎直方向
求出
…………(2分)(2)從C到D,根據(jù)平拋運動規(guī)律
水平方向
求出
……………………(2分)(3)從A到C,根據(jù)動能定理
………
(2分)求出克服摩擦力做功…………(1分)20、把A沿水平面運動的速度v分解為沿繩方向的速度v1和垂直繩方向的速度v2,則v1就是繩的速度(也就是B物體的速度,即vB=v1),由圖得:vB=v1=vcosθ,對A由動能定理得:WFT+WFf=Mv2,對B由動能定理得:mgh-WFT=m(vcosθ)2聯(lián)立解得WFf=Mv2+m(vcosθ)2-mgh.答案:Mv2+m(vcosθ)2-mgh21、
(1)小物塊從A點運動到B點的過程中,由機械能守恒得mgh=mv解得vB=.(2)小物塊從B至C做勻速直線運動則vC=vB=小物塊通過圓形軌道最低點C時,由牛頓第二定律有FN-mg=m得FN=6mg.(3)若小物塊能從C點運動到D點,由機械能守恒得mv=mv+mg·2R解得vD=設小物塊通過圓形軌道的最高點的最小速度為vD1,由牛頓第二定律得mg=m解得vD1==vD可知小物塊恰能通過圓形軌道的最高點.答案:(1)(2)6mg(3)能22、
(1)從圖象可知初動能Ek0=2J,Ek0=mv2,v=2m/s.(2)在位移為4m處物體的動能為Ek=10J,在位移為8m處物體的動能為零,這段過程中物體克服摩擦力做功.設摩擦力為Ff,則Ff=μmg根據(jù)動能定理有-Ffx2=0-Ek得出:μ===0.25.(3)物體0~4m的過程中,根據(jù)動能定理有(F-Ff)·x1=Ek-Ek0得出:F=+Ff=N=4.5N.答案:(1)2m/s(2)0.25(3)4.5N23、
(1)滑塊拋出后豎直方向自由落體h=gt2解得t=滑塊落地時豎直方向速度vy=gt=4m/s滑塊拋出后水平方向勻速運動v0==3m/s所以落地速度v==5m/s(2)根據(jù)動能定理W彈-μmg·x=mv解得W彈=μmg·x+mv=5.3J答案:(1)5m/s(2)5.3J24、(1)18N
(2)3J
(3)0.6m(1)小滑塊在圓弧軌道底端B點受重力和支持力,根據(jù)牛頓第二定律,
N=18N;再由牛頓第三定律可知對軌道的壓力等于支持力等于18N;
(2)小滑塊由A到B的過程中,根據(jù)動能定理可得,W=3J(3)小滑塊從B點開始做平拋運動,可根據(jù)平拋運動的規(guī)律得x=0.6m25、【答案】(1)
(2)【命題立意】本題旨在考查機械能守恒定律、平拋運動和向心力
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