題目列表(包括答案和解析)
在彈性海綿墊的正上方h1高處,將重為G的小球以速率v0豎直下拋,落墊后反彈的高度為h2.設(shè)球與海綿墊第一次接觸的時(shí)間為t,求在此時(shí)間內(nèi)球?qū)>d墊的平均作用力的大小.(空氣阻力不計(jì),重力加速度為g)
吳侖同學(xué)給出了如下解答:設(shè)在時(shí)間t內(nèi)海綿墊對球的平均作用力大小為F,球第一次剛接觸海綿墊時(shí)的速率為v1、剛離開海綿墊時(shí)的速率為v2,則由動量定理得
Ft=Δp ①
Δp=mv2-mv1 ②
由機(jī)械能守恒定律得
mv02+mgh1=mv12 ③
mv22=mgh2 ④
由①②③④式求得F=. ⑤
(解題過程到此結(jié)束)
試指出上述解答過程中是否有不妥之處,若有,請指出其不妥之處,并給出正確的解答.
有同學(xué)是這樣解的:
小物體的加速度;
設(shè)AB間的距離為L,由,
可得
你認(rèn)為這位同學(xué)的解法是否正確?若不正確,請指出錯(cuò)誤所在,并算出正確結(jié)果。
“蹦床”已成為奧運(yùn)會的比賽項(xiàng)目。質(zhì)量為的運(yùn)動員從床墊正上方高處自由落下,落墊后反彈的高度為,設(shè)運(yùn)動員每次與床墊接觸的時(shí)間為,求在運(yùn)動員與床墊接觸的時(shí)間內(nèi)運(yùn)動員對床墊的平均作用力。(空氣阻力不計(jì),重力加速度為g)
某同學(xué)給出了如下的解答:
設(shè)在時(shí)間內(nèi),床墊對運(yùn)動員的平均作用力大小為F,運(yùn)動員剛接觸床墊時(shí)的速率為,剛離開床墊時(shí)的速率為,則由動量定理可知: ①
②
由機(jī)械能守恒定律分別有: ③
④
聯(lián)立式①、式②、式③、式④可得: ⑤
該同學(xué)解答過程是否正確?若不正確,請指出該同學(xué)解答過程中所有的不妥之處,并加以改正。
某同學(xué)給出了如下的解答:
設(shè)在時(shí)間t內(nèi),床墊對運(yùn)動員的平均作用力大小為F,運(yùn)動員剛接觸床墊時(shí)的速率為v1,剛離開床墊時(shí)的速率為v2,則由動量定理可知:
Ft=Δp ①
Δp=mv2-mv1 ②
再由機(jī)械能守恒定律分別有
mv12=mgh1 v1= ③
mv22=mgh2 v2= ④
由①②③④式聯(lián)立可得
F= ⑤
該同學(xué)解答過程是否正確?若不正確,請指出該同學(xué)解答過程中所有的不妥之處,并加以改正.
“蹦床”已成為奧運(yùn)會的比賽項(xiàng)目。質(zhì)量為的運(yùn)動員從床墊正上方高處自由落下,落墊后反彈的高度為,設(shè)運(yùn)動員每次與床墊接觸的時(shí)間為,求在運(yùn)動員與床墊接觸的時(shí)間內(nèi)運(yùn)動員對床墊的平均作用力。(空氣阻力不計(jì),重力加速度為g)
某同學(xué)給出了如下的解答:
設(shè)在時(shí)間內(nèi),床墊對運(yùn)動員的平均作用力大小為F,運(yùn)動員剛接觸床墊時(shí)的速率為,剛離開床墊時(shí)的速率為,則由動量定理可知: ①
該同學(xué)解答過程是否正確?若不正確,請指出該同學(xué)解答過程中所有的不妥之處,并加以改正。
1.D 2.AD 3.BD 4.D 5. C 6.AD 7.B 8.AD 9.AD 10.B
11. 100J 75J 12. 15N
13. 解:設(shè)卡車運(yùn)動的速度為v0,剎車后至停止運(yùn)動,由動能定理:-μmgs=0-。得v==
14. 解:當(dāng)人向右勻速前進(jìn)的過程中,繩子與豎直
方向的夾角由0°逐漸增大,人的拉力就發(fā)生了變化,
故無法用W=Fscosθ計(jì)算拉力所做的功,而在這個(gè)過
程中,人的拉力對物體做的功使物體的動能發(fā)生了變
化,故可以用動能定理來計(jì)算拉力做的功。
當(dāng)人在滑輪的正下方時(shí),物體的初速度為零,
當(dāng)人水平向右勻速前進(jìn)s 時(shí)物體的速度為v1 ,由圖
1可知: v1= v0sina
⑴根據(jù)動能定理,人的拉力對物體所做的功
W=m v12/2-0
⑵由⑴、⑵兩式得W=ms2 v12/2(s2+h2)
15. 解:(1)對AB段應(yīng)用動能定理:mgR+Wf=
所以:Wf=-mgR=-20×10-3×10×1=-0.11J
(2)對BC段應(yīng)用動能定理:Wf=0-=-=-0.09J。又因Wf=μmgBCcos1800=-0.09,得:μ=0.153。
16. 解:在此過程中,B的重力勢能的增量為,A、B動能增量為,恒力F所做的功為,用表示A克服摩擦力所做的功,根據(jù)功能關(guān)系有:
解得:
17. 解:(1)兒童從A點(diǎn)滑到E點(diǎn)的過程中,重力做功W=mgh
兒童由靜止開始滑下最后停在E點(diǎn),在整個(gè)過程中克服摩擦力做功W1,由動能定理得,
=0,則克服摩擦力做功為W1=mgh
(2)設(shè)斜槽AB與水平面的夾角為,兒童在斜槽上受重力mg、支持力N1和滑動摩擦
力f1,,兒童在水平槽上受重力mg、支持力N2和滑動摩擦力f2,
,兒童從A點(diǎn)由靜止滑下,最后停在E點(diǎn).
由動能定理得,
解得,它與角無關(guān).
(3)兒童沿滑梯滑下的過程中,通過B點(diǎn)的速度最大,顯然,傾角越大,通過B點(diǎn)的速度越大,設(shè)傾角為時(shí)有最大速度v,由動能定理得,
解得最大傾角
18. 解:(1)根據(jù)牛頓第二定律有:
設(shè)勻加速的末速度為,則有:、
代入數(shù)值,聯(lián)立解得:勻加速的時(shí)間為:
(2)當(dāng)達(dá)到最大速度時(shí),有:
解得:汽車的最大速度為:
(3)汽車勻加速運(yùn)動的位移為:
在后一階段牽引力對汽車做正功,重力和阻力做負(fù)功,根據(jù)動能定理有:
又有
代入數(shù)值,聯(lián)立求解得:
所以汽車總的運(yùn)動時(shí)間為:
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