12.
(09·天津·10)
如圖所示,質(zhì)量m1=0.3 kg 的小車靜止在光滑的水平面上,車長L=15 m,現(xiàn)有質(zhì)量m2=0.2 kg可視為質(zhì)點的物塊,以水平向右的速度v0=2 m/s從左端滑上小車,最后在車面上某處與小車保持相對靜止。物塊與車面間的動摩擦因數(shù)
=0.5,取g=10 m/s2,求
(1)物塊在車面上滑行的時間t;
(2)要使物塊不從小車右端滑出,物塊滑上小車左端的速度v′0不超過多少。
答案:(1)0.24s (2)5m/s
解析:本題考查摩擦拖動類的動量和能量問題。涉及動量守恒定律、動量定理和功能關(guān)系這些物理規(guī)律的運用。
(1)設物塊與小車的共同速度為v,以水平向右為正方向,根據(jù)動量守恒定律有
、
設物塊與車面間的滑動摩擦力為F,對物塊應用動量定理有
、
其中
、
解得
![]()
代入數(shù)據(jù)得
④
(2)要使物塊恰好不從車廂滑出,須物塊到車面右端時與小車有共同的速度v′,則
、
由功能關(guān)系有
、
代入數(shù)據(jù)解得
=5m/s
故要使物塊不從小車右端滑出,物塊滑上小車的速度v0′不能超過5m/s。
11.
(09·北京·24)才用多球依次碰撞、碰撞前后速度在同一直線上、且無機械能損失的惡簡化力學模型。如圖2
(1)如圖1所示,ABC為一固定在豎直平面內(nèi)的光滑軌道,BC段水平,AB段與BC段平滑連接。質(zhì)量為
的小球從高位
處由靜止開始沿軌道下滑,與靜止在軌道BC段上質(zhì)量為
的小球發(fā)生碰撞,碰撞后兩球兩球的運動方向處于同一水平線上,且在碰撞過程中無機械能損失。求碰撞后小球
的速度大小
;
(2)碰撞過程中的能量傳遞規(guī)律在物理學中有著廣泛的應用。為了探究這一規(guī)律,我們所示,在固定光滑水平軌道上,質(zhì)量分別為、
……的若干個球沿直線靜止相間排列,給第1個球初能
,從而引起各球的依次碰撞。定義其中第
個球經(jīng)過依次碰撞后獲得的動能
與
之比為第1個球?qū)Φ?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic4/img3/down2010/19/248963/1010jiajiao.files/image096.gif">個球的動能傳遞系數(shù)
。
a.求![]()
b.若
為確定的已知量。求
為何值時,
值最大
解析:
(1)設碰撞前的速度為,根據(jù)機械能守恒定律
①
設碰撞后m1與m2的速度分別為v1和v2,根據(jù)動量守恒定律
②
由于碰撞過程中無機械能損失
③
②、③式聯(lián)立解得
④
將①代入得④
(2)a由④式,考慮到
得
根據(jù)動能傳遞系數(shù)的定義,對于1、2兩球
⑤
同理可得,球m2和球m3碰撞后,動能傳遞系數(shù)k13應為
⑥
依次類推,動能傳遞系數(shù)k1n應為
![]()
解得
![]()
b.將m1=4m0,m3=mo代入⑥式可得
![]()
為使k13最大,只需使![]()
由![]()
![]()
10.(09·浙江自選模塊·13)“物理1-2”模塊(1)(本小題共3分,在給出的四個選項中,可能只有一個選項
正確,也可能有多個選項正確,全部選對得3分,選對但不全的得1分,有選錯的得0分)
二氧化碳是引起地球溫室效應的原因之一,減少二氧化碳的排放是人類追求的目標。下列能源利用時均不會引起二氧化碳排放的是 ( AB )
A.氫能、核能、太陽能 B.風能、潮汐能、核能
C.生物質(zhì)能、風能、氫能 D.太陽能、生物質(zhì)能、地熱能
9.(09·福建·18)如圖所示,固定位置在同一水平面內(nèi)的兩根平行長直金屬導軌的間距為d,其右端接有阻值
為R的電阻,整個裝置處在豎直向上磁感應強度大小為B的勻強磁場中。一質(zhì)量為m(質(zhì)量分布均勻)的導體桿ab垂直于導軌放置,且與兩導軌保持良好接觸,桿與導軌之間的動摩擦因數(shù)為u,F(xiàn)桿在水平向左、垂直于桿的恒力F作用下從靜止開始沿導軌運動距離L時,速度恰好達到最大(運動過程中桿始終與導軌保持垂直)。設桿接入電路的電阻為r,導軌電阻不計,重力加速度大小為g。則此過程 ( BD )
A.桿的速度最大值為![]()
B.流過電阻R的電量為![]()
C.恒力F做的功與摩擦力做的功之和等于桿動能的變化量
D.恒力F做的功與安倍力做的功之和大于桿動能的變化量
解析:當桿達到最大速度vm時,
得
,A錯;由公式
,B對;在棒從開始到達到最大速度的過程中由動能定理有:
,其中
,
,恒力F做的功與摩擦力做的功之和等于桿動能的變化量與回路產(chǎn)生的焦耳熱之和,C錯;恒力F做的功與安倍力做的功之和等于于桿動能的變化量與克服摩擦力做的功之和,D對。
8.
(09·安徽·18)在光滑的絕緣水平面上,有一個正方形的abcd,頂點a、c處分別
固定一個正點電荷,電荷量相等,如圖所示。若將一個帶負電的粒子置于b點,自由釋放,粒子將沿著對角線bd往復運動。粒子從b點運動到d點的過程中
( D
)
A. 先作勻加速運動,后作勻減速運動
B. 先從高電勢到低電勢,后從低電勢到高電勢
C. 電勢能與機械能之和先增大,后減小
D. 電勢能先減小,后增大
解析:由于負電荷受到的電場力是變力,加速度是變化的。所以A錯;由等量正電荷的電場分布知道,在兩電荷連線的中垂線O點的電勢最高,所以從b到a,電勢是先增大后減小,故B錯;由于只有電場力做功,所以只有電勢能與動能的相互轉(zhuǎn)化,故電勢能與機械能的和守恒,C錯;由b到O電場力做正功,電勢能減小,由O到d電場力做負功,電勢能增加,D對。
7.(09·寧夏·17) 質(zhì)量為m的物體靜止在光滑水平面上,從t=0時刻開始受到水平力的作用。力的大小F與時間t的關(guān)系如圖所示,力的方向保持不變,則 ( BD )
A.
時刻的瞬時功率為![]()
B.
時刻的瞬時功率為![]()
C.在
到
這段時間內(nèi),水平力的平均功率為![]()
D. 在
到
這段時間內(nèi),水平力的平均功率為![]()
6.
(09·廣東理科基礎(chǔ)·9)物體在合外力作用下做直線運動的v一t圖象如圖所示。下列表述正確的是 ( A
)
A.在0-1s內(nèi),合外力做正功
B.在0-2s內(nèi),合外力總是做負功
C.在1-2s內(nèi),合外力不做功
D.在0-3s內(nèi),合外力總是做正功
解析:根據(jù)物體的速度圖象可知,物體0-1s內(nèi)做勻加速合外力做正功,A正確;1-3s內(nèi)做勻減速合外力做負功。根據(jù)動能定理0到3s內(nèi),1-2s內(nèi)合外力做功為零。
5.
(09·海南物理·7)一物體在外力的作用下從靜止開始做直線運動,合外力方向 不變,大小隨時間的變化如
圖所示。設該物體在
和
時刻相對于出發(fā)點的位移分別是
和
,速度分別是
和
,合外力從開始至
時刻做的功是
,從
至
時刻做的功是
,則
( AC
)
A.
B.![]()
C.
D.![]()
4.(09·天津·4)如圖所示,豎直放置的兩根平行金屬導軌之間接有定值電阻R,質(zhì)量不能忽略的金屬棒與兩導軌始終保持垂直并良好接觸且無摩擦,棒與導軌的電阻均不計,整個裝置放在勻強磁場中,磁場方向與導軌平面垂直,棒在豎直向上的恒力F作用下加速上升的一段時間內(nèi),力F做的功與安培力做的功的代數(shù)和等于 ( A )
A.棒的機械能增加量
B.棒的動能增加量
C.棒的重力勢能增加量
D.電阻R上放出的熱量
解析:棒受重力G、拉力F和安培力FA的作用。由動能定理:
得
即力F做的功與安培力做功的代數(shù)和等于機械能的增加量。選A。
3.(09·上!46)與普通自行車相比,電動自行車騎行更省力。下表為某一品牌電動自行車的部分技術(shù)參數(shù)。
在額定輸出功率不變的情況下,質(zhì)量為60Kg的人騎著此自行車沿平直公路行駛,所受阻力恒為車和人總重的0.04倍。當此電動車達到最大速度時,牽引力為 N,當車速為2s/m時,其加速度為 m/s2(g=10m m/s2)
|
規(guī)格 |
后輪驅(qū)動直流永磁鐵電機 |
||
|
車型 |
14電動自行車 |
額定輸出功率 |
200W |
|
整車質(zhì)量 |
40Kg |
額定電壓 |
48V |
|
最大載重 |
120 Kg |
額定電流 |
4.5A |
答案:40:0.6
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