12
W=0-2mv0=-8 J
(3)从D到B过程由动能定理得 1
mg(h+Rcos θ+R)+W=2mv2 在B点由牛顿第二定律得 v2
FN-mg=mR 解得FN=43.2 N
由牛顿第三定律得小球在B点对轨道的压力大小 FN′=FN=43.2 N
答案:(1)4 m/s (2)-8 J (3)43.2 N
[
7.
1
解析:选A.由Ek=2mv2可知速度变为原来的3倍.设加速度为a,初速度为v,则末速度为3v.由速度公式vt=v0+at得3v=v+at,解得at=2v;由位移111s
公式s=v0t+at2得s=vt+·at·t=vt+·2v·t=2vt,进一步求得v=;所以a
2222t2v2ss
=t=t·2t=t2,A正确.
8.
解析:选D.设小物块在BC段通过的总路程为s,由于只有水平面上存在摩擦力,则小物块从A点开始运动到最终静止的整个过程中,摩擦力做功为-μmgs,而重力做功与路径无关,由动能定理得:mgh-μmgs=0-0,代入数据可解得s=3 m.由于d=0.50 m,所以,小物块在BC段经过3次往复运动后,又回到B点.
9.
1
解析:选C.从释放到最低点过程中,由动能定理得mgl=2mv2-0,可得v=2gl,因lP
v2
根据牛顿第二定律及向心力公式可知T-mg=ml=man,得T=3mg,an=2g,则TP>TQ,aP=aQ,C正确,D错误.
10.
解析:选B.由动能定理可得W1-W2=0,解得W1=W2.由图象可知,撤去拉力F后运动时间大于水平力F作用时间,所以F>2Ff,选项A、D错误B正确;由于摩擦阻力作用时间一定大于水平力F作用时间,所以P1>P2,选项C错误.
11. (多选)
1
解析:选AC.质点P下滑到底端的过程,由动能定理得mgR-W=mv2-0,
22?mgR-W?v22?mgR-W?
可得v=,所以a=R=,A正确,B错误;在最低点,
mmR
2
v2v2m2?mgR-W?
由牛顿第二定律得N-mg=mR,故N=mg+mR=mg+R·=
m3mgR-2W
,C正确,D错误. R
12.
解析:(1)圆环从O到D过程中做平抛运动 x=v0t 1y=2gt2
读图得x=6 m,y=3 m v0=60 m/s=7.75 m/s.
(2)圆环从A到O过程中,根据动能定理 12
FxAO-μmgxAB-mgy′=2mv0 代入数据得F=10 N.
(3)圆环从A到B过程中,根据牛顿第二定律 F-μmg=ma 1xAB=2at2 代入数据得t=
8
5 s=1.26 s.
答案:(1)7.75 m/s (2)10 N (3)1.26 s