題目列表(包括答案和解析)
(15分)一半徑R=1米的1/4圓弧導(dǎo)軌與水平導(dǎo)軌相連,從圓弧導(dǎo)軌頂端A靜止釋放一個(gè)質(zhì)量m=20克的木塊,測得其滑至底端B的速度vB=3米/秒,以后又沿水平導(dǎo)軌滑行BC=3米而停止在C點(diǎn),如圖8所示,試求(1)圓弧導(dǎo)軌摩擦力的功;(2)BC段導(dǎo)軌摩擦力的功以及滑動(dòng)摩擦系數(shù)(取g=10米/秒2)
(15分)一半徑R=1米的1/4圓弧導(dǎo)軌與水平導(dǎo)軌相連,從圓弧導(dǎo)軌頂端A靜止釋放一個(gè)質(zhì)量m=20克的木塊,測得其滑至底端B的速度vB=3米/秒,以后又沿水平導(dǎo)軌滑行BC=3米而停止在C點(diǎn),如圖8所示,試求(1)圓弧導(dǎo)軌摩擦力的功;(2)BC段導(dǎo)軌摩擦力的功以及滑動(dòng)摩擦系數(shù)(取g=10米/秒2)
2011年3月11日,日本東海岸發(fā)生9.0級地震,地震引發(fā)的海嘯摧毀了日本福島第一核電站的冷卻系統(tǒng),最終導(dǎo)致福島第一核電站的6座核反應(yīng)堆不同程度損壞,向空氣中泄漏大量碘131和銫137等放射性物質(zhì),這些放射性物質(zhì)隨大氣環(huán)流飄散到許多國家.4月4日,日本開始向太平洋排放大量帶有放射性物質(zhì)的廢水,引起周邊國家的指責(zé).下列說法中正確的是:( )
A.福島第一核電站是利用原子核衰變時(shí)釋放的核能來發(fā)電
B.碘131能自發(fā)進(jìn)行β衰變,衰變后生成的新物質(zhì)原子核比碘131原子核多一個(gè)中子而少一個(gè)質(zhì)子
C.銫137進(jìn)行β衰變時(shí),往往同時(shí)釋放出γ射線,γ射線具有很強(qiáng)的穿透能力,甚至能穿透幾厘米厚的鉛板
D.銫137進(jìn)入人體后主要損害人的造血系統(tǒng)和神經(jīng)系統(tǒng),其半衰期是30.17年,如果將銫137的溫度降低到0度以下,可以延緩其衰變速度.
(2)(10分)如圖所示,質(zhì)量為m1=3kg的1/2光滑圓弧形軌道ABC與一質(zhì)量為m2=1kg 的物塊P緊靠著(不粘連)靜置于光滑水平面上,B為半圓軌道的最低點(diǎn),AC為軌道的水平直徑,軌道半徑R=0.3m.一質(zhì)量為m3=2kg的小球(可視為質(zhì)點(diǎn))從圓弧軌道的A處由靜止釋放,g取10m/s2,求:
①小球第一次滑到B點(diǎn)時(shí)的速度v1;
②小球第一次經(jīng)過B點(diǎn)后,相對B能上升的最大高度h.
2011年3月11日,日本東海岸發(fā)生9.0級地震,地震引發(fā)的海嘯摧毀了日本福島第一核電站的冷卻系統(tǒng),最終導(dǎo)致福島第一核電站的6座核反應(yīng)堆不同程度損壞,向空氣中泄漏大量碘131和銫137等放射性物質(zhì),這些放射性物質(zhì)隨大氣環(huán)流飄散到許多國家.4月4日,日本開始向太平洋排放大量帶有放射性物質(zhì)的廢水,引起周邊國家的指責(zé).下列說法中正確的是:( )
A.福島第一核電站是利用原子核衰變時(shí)釋放的核能來發(fā)電
B.碘131能自發(fā)進(jìn)行β衰變,衰變后生成的新物質(zhì)原子核比碘131原子核多一個(gè)中子而少一個(gè)質(zhì)子
C.銫137進(jìn)行β衰變時(shí),往往同時(shí)釋放出γ射線,γ射線具有很強(qiáng)的穿透能力,甚至能穿透幾厘米厚的鉛板
D.銫137進(jìn)入人體后主要損害人的造血系統(tǒng)和神經(jīng)系統(tǒng),其半衰期是30.17年,如果將銫137的溫度降低到0度以下,可以延緩其衰變速度.
(2)(10分)如圖所示,質(zhì)量為m1=3kg的1/2光滑圓弧形軌道ABC與一質(zhì)量為m2=1kg 的物塊P緊靠著(不粘連)靜置于光滑水平面上,B為半圓軌道的最低點(diǎn),AC為軌道的水平直徑,軌道半徑R=0.3m.一質(zhì)量為m3=2kg的小球(可視為質(zhì)點(diǎn))從圓弧軌道的A處由靜止釋放,g取10m/s2,求:
①小球第一次滑到B點(diǎn)時(shí)的速度v1;
②小球第一次經(jīng)過B點(diǎn)后,相對B能上升的最大高度h.
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(dòng)的速度為v0,剎車后至停止運(yùn)動(dòng),由動(dòng)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(dòng)能發(fā)生了變
化,故可以用動(dòng)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(dòng)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(dòng)能定理:mgR+Wf=
所以:Wf=-mgR=-20×10-3×10×1=-0.11J
(2)對BC段應(yīng)用動(dòng)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(dòng)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(dòng)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(dòng)摩擦
力f1,,兒童在水平槽上受重力mg、支持力N2和滑動(dòng)摩擦力f2,
,兒童從A點(diǎn)由靜止滑下,最后停在E點(diǎn).
由動(dòng)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(dòng)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(dòng)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(dòng)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(dòng)時(shí)間為:
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