【答案】BCD
【解析】如v—t图所示,此过程中A做加速度减小的加速运动,B做加速度增大的加速运动,直到两者加速度相等(图中平行虚线表示斜率相同),速度差最大,B对;此过程中A一直向右运动,系统受到外力一直做正功,故系统机械能一直增加,当第一次速度相等时,系统机械能最大,A错;当弹簧最长时,两者第一次达到速度相等,此过程中
t v A一直加速运动,故此时A的速度最大,C对;弹簧越长,弹簧的弹性势能越大,D对。
【考点定位】本题考查连接体的弹簧模型、牛顿运动定律,用图象法可清晰看出速度及加速度变化情况,难度较大。
6.(上海)22.(12分)如图(a),质量m=1kg的物体沿倾角?=37?的固定粗糙斜面由静止开始向下运动,风对物体的作用力沿水平方向向右,其大小与风速v成正比,比例系数用k表示,物体加速度a与风速v的关系如图(b)所示。求:
a /ms2 (b) m 4 - ? - (a) 0 5 v/ms1
(1)物体与斜面间的动摩擦因数?; (2)比例系数k。
(sin37=0.6,cos37=0.8,g=10m/s) 【解析】
1,由右图读出a0=4m/s2代入○1式, (1)对初始时刻:mgsin?-?mgcos?=ma0 ○解得:?=
0
0
2
gsin?-ma0
=0.25; gcos?2,又N=mgcos?+kvsin?,由(2)对末时刻加速度为零:mgsin?-?N-kvcos?=0 ○2式解得:k=右图得出此时v=5 m/s代入○
mg(sin?-?cos?)
=0.84kg/s。 v(?sin?+cos?【考点定位】本题是牛顿第二定律的应用,但结合了图像来考查,情景较新,属于中等难度的题目。
7.(全国2)20. 以初速度v0竖直向上抛出一质量为m的小物体。假定物块所受的空气阻力f大小不变。已知重力加速度为g,则物体上升的最大高度和返回到原抛出点的速率分别为
A、
2v02g(1?f)mg和v0mg?f mg?f
B、
2v02g(1?2v0f)mg和v0mg mg?fC、
2g(1?2v02f)mg和v0mg?f mg?fD、
2g(1?2f)mg和v0mg mg?f【答案】A
2v0mg?f【解析】上升时,加速度大小为:,则上升的最大高度H??a1?2a1m2v0f2g(1?)mg,
下落时,加速度大小为:a2?确。
mg?fmg?f,则落地速度大小为v?2a2H?v0,A项正
mg?fm【考点定位】考查动力学基础知识
8.(四川)23.(16分)图示为修建高层建筑常用的塔式起重机。在起重机将质量m=5×10 kg的重物竖直吊起的过程中,重物由静止开始向上作匀加速直线运动,加速度a=0.2 m/s,当起重机输出功率达到其允许的最大值时,保持该功率直到重物做vm=1.02 m/s的匀速运动。取g=10 m/s,不计额外功。求:
(1)起重机允许输出的最大功率。
(2)重物做匀加速运动所经历的时间和起重机在第2秒末的输出功率。
【答案】 P0=5.1×10W P=2.04×10W 【解析】
设起重机允许输出的最大功率为P0,重物达到最大速度时,拉力F0等于重力。 P0=F0vm ① P0=mg ② 代入数据,有:P0=5.1×10W ③
4
44
2
23
匀加速方程等受力问题。属于中档以下难度的题。
9.(浙江)23.(14分)如图所示,相距为d的平行金属板A、B竖直放置,在两板之间水平放置一绝缘平板。有一质量m、电荷量q(q>0)的小物块在与金属板A相距l处静止。若某一时刻在金属板A、B间加一电压UAB=?3?mgd,小物块与金2qA 1属板只发生了一次碰撞,碰撞后电荷量变为?q,并以与碰前大小相等的速度
2反方向弹回。已知小物块与绝缘平板间的动摩擦因数为μ,若不计小物块电量对电场的影响和碰撞时间。则
(1)小物块与金属板A碰撞前瞬间的速度大小是多少? (2)小物块碰撞后经过多长时间停止运动?停在何位置? 【答案】(1)物块与金属板A碰撞前瞬间的速度大小为
l d B
电源 S 题22图
?gl(2)小物块碰撞后经过
4l停止运动,停在距A点2l处。 ?g【解析】(1)加上电压后,B板电势高于A板,小物块在电场力与摩擦力共同作用下向
A板做匀加速直线运动,电场强度为E?UAB, d小物块所受电场力和摩擦力的方向相反,则所受合力为F合?qE??mg 所以小物块运动的加速度为a1?F合m?qUAB??mgd1??g
md22设小物块与A板相碰时的速度为v1,由v1?2a1l,解得v1??gl
(2)小物块与A板相碰以后以v1大小相等的速度返回,因电荷量及电性改变,电场力大小与方向发生变化,摩擦力的方向发生改变,小物块做匀减速直线右。小物块所受的合外力大小为F合??mg?qE, 2加速度大小为a2?F合m?1?g, 4设小物块碰后到停止的时间为t,则有0?v1??a2t,解得t?v1l ?4a2?g2设小物块碰后直到停止时距A板的距离为x,则有0?v1??2a2x
v12得x??2l
2a2【考点定位】以电荷在电场中运动为背景的动力学问题,加速度是问题突破的桥梁。 10、(山东)24.(15分)如图所示,某货场而将质量为m1=100 kg的货物(可视为质点)从高处运送至地面,为避免货物与地面发生撞击,现利用固定于地面的光滑四分之一圆轨道,使货物中轨道顶端无初速滑下,轨道半径R=1.8 m。地面上紧靠轨道次排放两声完全相同的木板A、B,长度均为l=2m,质量均为m2=100 kg,木板上表面与轨道末端相切。货物与木板间的动摩擦因数为?1,木板与地面间的动摩擦因数?=0.2。(最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等,取g=10 m/s)
求货物到达圆轨道末端时对轨道的压力。
若货物滑上木板A时,木板不动,而滑上木板B时,木板B开始滑动,求?1应满足的条件。
若?1=0.5,求货物滑到木板A末端时的速度和在木板A上运动的时间。
2
【答案】
【解析】木块在光滑圆轨道上运动机械能守恒,可求得到底时的速度,由圆周运动规律可求得轨道对球的支持力,它的反作用力就是木块对轨道的压力;木块在木板上时,对木板