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.設球與海綿墊第一次接觸的時間為t,求在此時間內球對海綿墊的平均作用力的大小.(空氣阻力不計,重力加速度為g)
吳侖同學給出了如下解答:設在時間t內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的速率為v1、剛離開海綿墊時的速率為v2,則由動量定理得
Ft=Δp ①
Δp=mv2-mv1 ②
由機械能守恒定律得
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.
有同學是這樣解的:
小物體的加速度
;
設AB間的距離為L,由
,
可得![]()
你認為這位同學的解法是否正確?若不正確,請指出錯誤所在,并算出正確結果。
![]()
“蹦床”已成為奧運會的比賽項目。質量為
的運動員從床墊正上方
高處自由落下,落墊后反彈的高度為
,設運動員每次與床墊接觸的時間為
,求在運動員與床墊接觸的時間內運動員對床墊的平均作用力。(空氣阻力不計,重力加速度為g)
某同學給出了如下的解答:
設在時間
內,床墊對運動員的平均作用力大小為F,運動員剛接觸床墊時的速率為
,剛離開床墊時的速率為
,則由動量定理可知:
①
②
由機械能守恒定律分別有:
③
④
聯立式①、式②、式③、式④可得:
⑤
該同學解答過程是否正確?若不正確,請指出該同學解答過程中所有的不妥之處,并加以改正。
某同學給出了如下的解答:
設在時間t內,床墊對運動員的平均作用力大小為F,運動員剛接觸床墊時的速率為v1,剛離開床墊時的速率為v2,則由動量定理可知:
Ft=Δp ①
Δp=mv2-mv1 ②
再由機械能守恒定律分別有
mv12=mgh1 v1=
③
mv22=mgh2 v2=
④
由①②③④式聯立可得
F=
⑤
該同學解答過程是否正確?若不正確,請指出該同學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:設卡車運動的速度為v0,剎車后至停止運動,由動能定理:-μmgs=0-
。得v=
=
14. 解:當人向右勻速前進的過程中,繩子與豎直
方向的夾角由0°逐漸增大,人的拉力就發生了變化,
故無法用W=Fscosθ計算拉力所做的功,而在這個過
程中,人的拉力對物體做的功使物體的動能發生了變
化,故可以用動能定理來計算拉力做的功。
當人在滑輪的正下方時,物體的初速度為零,
當人水平向右勻速前進s 時物體的速度為v1 ,由圖
1可知: v1= v0sina
⑴根據動能定理,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段應用動能定理:mgR+Wf=動能定理與能量守恒.files/image350.gif)
所以:Wf=
-mgR=
-20×10-3×10×1=-0.11J
(2)對BC段應用動能定理: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,根據功能關系有:
動能定理與能量守恒.files/image363.gif)
解得:動能定理與能量守恒.files/image365.gif)
17. 解:(1)兒童從A點滑到E點的過程中,重力做功W=mgh
兒童由靜止開始滑下最后停在E點,在整個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點由靜止滑下,最后停在E點.
由動能定理得,動能定理與能量守恒.files/image375.gif)
解得
,它與角
無關.
(3)兒童沿滑梯滑下的過程中,通過B點的速度最大,顯然,傾角
越大,通過B點的速度越大,設傾角為
時有最大速度v,由動能定理得,
動能定理與能量守恒.files/image385.gif)
解得最大傾角動能定理與能量守恒.files/image387.gif)
18.
解:(1)根據牛頓第二定律有:動能定理與能量守恒.files/image389.gif)
設勻加速的末速度為
,則有:
、
代入數值,聯立解得:勻加速的時間為:
(2)當達到最大速度
時,有:動能定理與能量守恒.files/image399.gif)
解得:汽車的最大速度為:動能定理與能量守恒.files/image401.gif)
(3)汽車勻加速運動的位移為:動能定理與能量守恒.files/image403.gif)
在后一階段牽引力對汽車做正功,重力和阻力做負功,根據動能定理有:
動能定理與能量守恒.files/image405.gif)
又有動能定理與能量守恒.files/image407.gif)
代入數值,聯立求解得:動能定理與能量守恒.files/image409.gif)
所以汽車總的運動時間為:動能定理與能量守恒.files/image411.gif)
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