A.mgh
12C.mv0?mgh
212
B. mv0
212D.mv0?mgh
2 m h v0 答案:D
49.(青岛市2008届第一次质检)如图所示,质量为m的物体在恒力F的作用下以一定的初速度竖直向上运动,物体的加速度方向向下,空气阻力不计,则物体的机械能 ( )
F A.一定增加 B.一定减少
a C.一定不变
D.可能增加,也可能减少 答案:A
50.(山东省滨州市2008年第1次质检)一起重机的钢绳由静止开始匀加速提起质量为m的重物,当重物的速度为v1时,起重机的有用功率达到最大值P,此后,起重机保持该功率不变,继续提升重物,直到以最大速度v2匀速上升为止,物体上升的高度为h,则整个过程中,下列说法正确的是( ) A.钢绳的最大拉力为
P v2B.钢绳的最大拉力为
P v112mv2 2C.重物的最大速度v2?P mgD.起重机对重物做的功为mgh?答案:BCD
51.(山东省滨州市2008年第二次质检)随着人们生活水平的不断提高,城乡间的交流不断增多,从而加重了交通运输的负担,铁路提速是在现有的基础上提高运力的最好方法,但铁路提速要解决许多具体的技术问题,其中提高机车牵引力功率是一个重要问题。已知匀速
2f?kv行驶时,列车所受阻力与速度平方成正比,即,列车要提速,就需研制出更大功率
的机车,那么当机车分别以120km/h和40km/h的速度在水平轨道上匀速行驶时,机车的牵
引力功率之比为( )
A.3:1 B.9:1 C.27:1 D.81:1 答案:C 52.(山东省日照市2008年3月质检)下列关于机械能是否守恒的论述,正确的是 ( ) A.做变速曲线运动的物体,机械能可能守恒 B.沿水平面运动的物体,机械能一定守恒
C.合外力对物体做功等于零时,物体的机械能一定守恒 D.只有重力对物体做功时,机械能一定守恒 答案:AD
53.(山东省日照市2008年3月质检)如图所示,两个质量相等的物体A、B处在同一水平线上,当物体A被水平抛出的同时,物体B开始自由下落,图中曲线AC为物体A的运动轨迹,直线BD为物体B的运动轨迹,两轨迹相交于O点,空气阻力忽略不计,则( ) A. 两物体在O点时的速度相同
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B. 两物体在O点相遇
C. 两物体在O点时的动能相等
D. 两物体在O点时所受重力的功率相等 答案:BD
二、计算题
54.(山东省烟台市2008年诊断性测试)如图所示,一水平方向的传送带以恒定的速度v=2m/s沿顺时针方向匀速转动,传送带右端固定着一光滑的四分之一圆弧面轨道,并与弧面下端相切,一物体自圆弧面轨道,并与弧面轨道的最高点由静止滑下,圆弧轨道的半径R=0.45m,物体与传送带之间的动摩擦因数为μ=0.2,不计物体滑过曲面与传送带交接处时的能量损失,传送带足够长,g=10m/s2. 求:
(1)物体滑上传送带向左运动的最远距离;
(2)物体第一次从滑上传送带到离开传送带所经历的时间;
(3)物体再次滑上圆弧曲面轨道后,能到达的最高点与圆弧最高点的竖直高度; (4)经过足够长的时间之后物体能否停下来?若能,请说明物体停下的位置. 若不能,请简述物体的运动规律.
解析:(1)沿圆弧轨道下滑过程中
2 mgR?mv1/2
得v1?3m/s
物体在传送带上运动的加速度a?gu?2m/s 向左滑动的最大距离s?v1/2a?2.25m
(2)物体在传送带上向左运动的时间t1?v1/a?3/2?1.5s 物体向右运动速度达到v时,已向右移动的距离s1?v/2a?1m 所用时间t2?v/a?2/2?1s 匀速运动的时间t3?222s?s1?0.625s v t?t1?t2?t3?1.5?1?0.625?3.125s (3)滑上圆弧轨道的速度为v?2m/s mgh?mv/2 h=0.2m
距最高点的距离为h??R?h?0.25m
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2 (4)物块在传送带和圆弧轨道上作周期性的往复运动
55.(青岛市2008年质检)如图甲所示,质量为m=1kg的物体置于倾角为θ=37°的固定斜面上,对物体施加平行于斜面向上的拉力F,使物体由静止开始沿斜面向上运动。t1=1s时撤去拉力,物体运动的部分v – t图象如图乙所示。已知斜面足够长,g=10m/s2,求:
(1)物体与斜面间的动摩擦因数及t1时刻拉力F的瞬时功率;
(2)t=6s时物体的速度,并在乙图上将t=6s内物体运动的v – t图象补画完整,要求标明有关数据;
(3)t=6s内产生的摩擦热。
F作用时物体的加速度为a1,对物体进行受力分析,由牛顿第二定律解析:(1)设力
可知:
???mgco?s?ma1 F?mgsin 撤去外力后,设加速度为a2,由牛顿第二定律有:
???mgco?s?ma2 mgsin 根据图象可知:a1?20m/s2,a2?10m/s2
设t1?1s时物体的速度为v1,t1?1s时拉力F的功率为P=Fv1 解得:??0.5 P=600W
(2)设撤去力F后物体运动到最高点经历的时间为t2,有: v1?a2t2
则物体沿斜面下滑的时间为: t3?t?t1?t2
设下滑的加速度为a3,有: mgsin???mgco?s?ma3 所以,t=60s时的速度:v2?a3t3 解得:v2=6m/s
v – t图象如图所示
(3)t?6s内通过的路程为:s?
v1vvt1?1t2?2t3 222第 13 页 共 26 页
t?6s内产生的摩擦热为:Q??mgco?s(s1?s2?s3)
解得:Q=156J
56.(泰州市2008届第一次联考)民用航空客机的机舱一般都设有紧急出口,飞机发生意外情况着陆后,打开紧急出口的舱门,会自动生成一个由气囊构成的斜面。如图所示为某气囊斜面,机舱离底端的竖直高度AB=3.0m,斜面长AC=5.0m,斜面与水平地面CD段间有一段小圆弧平滑连接。旅客从气囊上由静止开始滑下,其与气囊、地面间的动摩擦因数均为μ=0.55,不计空气阻力,
2
g=10m/s。求:
(1)人滑到斜面底端C时的速度大小;
(2)人离开C点后还要在地面上滑行多远才能停下。 解析:(1)由动能定理得 mghsin???mgScos??解得v0?4m/s
(2)设人在CD水平面上滑行的距离为x 由动能定理得mgx?12mv 212mv 2 解得x=1.45m
57.(莱芜市2008届高三期末考试)一艘质量为m=400t的轮船,以恒定功率P=3.5×106W从某码头由静止起航做直线运动,经t0=10min后,达到最大速度vm=25m/s。此时船长突然发现航线正前方x0=520m处,有一只拖网渔船正以v=5m/s的速度沿垂直航线方向匀速运动,且此时渔船船头恰好位于轮船的航线上,船长立即采取制动措施(反应时间忽略不计),附加了恒定的制动力,结果轮船到达渔船的穿越点时,拖网的末端也刚好越过轮船的航线,避免了事故的发生。已知渔船连同拖网总长L=200m,假设轮船所受阻力不变。求: (1)发现渔船时,轮船已离开码头多远? (2)轮船减速时的加速度多大? (3)附加的制动力多大? 解析:(1)设轮船已离开的位移为x1,所受阻力为f 由动能定理得pt0?fx1?又p?fvm
12mvm?0 2
解得x1?1.41?104m
(2)设轮船减速的时间为t,则t=L/v
1x0?vmt?at2
2解得a??0.6m/s,大小为0.6m/s (3)设附加的恒定制动力为F 由牛顿第二定律得??F?f??ma
5解得F?1.0?10N
22
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58.(山东省潍坊市2008届教学质量检测)如图所示,一固定的锲形木块,其斜面长为3s,倾角θ=30°,另一边与地面垂直,顶上有一定滑轮。一柔软的细线跨过定滑轮,两端分别与物块A和B(可视为质点)连接,A的质量为4m,B的质量为m。开始时将B按在地面上不动,然后放开手,让A自斜面顶端沿斜面下滑而B上升。当A、B位于同一高度时细线突然断了,不计物块A与斜面间的摩擦,求: (1)细线断时两物块的速度大小。 (2)物块B上升的最大高度。
解析:(1)AB系统机械能守恒,设细线断开时A与B速率为v,A、B运动的距离为
11?22x,则4mg?x?sin30?(4m)v?mv?mgx ①
22 x?x?3s
sin30?②
解得:x?s,v?2gs ③ 5v2 (2)细线断了之后,物块以初速v竖直上抛,继续上升的最大距离h? ④
2g 由物块B上升最大高度H = h+x=1.2s ⑤
本题共12分,其中①②式各3分,③④⑤式各2分。
59.(济宁市2008届期末考试)如图所示,一固定在竖直平面内的光滑半圆形轨道ABC在C处与水平地面相切,轨道半径R=0.5 m.在与C相距x=3 m的O点放一小物体,物体与水平面问的动摩擦因数μ=0.4.现给物体一水平向左的初速度v0,结果它沿OCBA 运动通过A点,最后落在水平地面上的D点(图中未画出),C、D问的距离s=l m,求物体的初速度秒v0的大小.(取重力加速度g=l 0m/s2)
解析:设物体运动至A点时的速度为v,物体通过A点后做平抛运动,则有 s?vt 2R?12gt 2112mv2?mv0 22 对物体由O运动至A的过程,由动能定理有 ??mgx?mg?2R?
联立解得v0=7m/s
60.(江苏省南通市2008届高三第三次调研测试)在水平长直的轨道上,有一长度
为L的平板车在外力控制下始终保持速度v0做匀速直线运动.某时刻将一质量为m的小滑块轻放到车面的中点,滑块与车面间的动摩擦因数为μ.
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