内容正文:
动能定理在多问题过程中的应用
一、单选题
1.如图所示,一物体由固定斜面上的A点以初速度v0下滑到底端B,它与挡板发生无动能损失的碰撞后又滑回到A点,其速度恰好为零。设A、B两点高度差为h,重力加速度为g,则它与挡板碰前瞬间的速度大小为( )
A. B. C. D.
2.如图所示,斜面的倾角为θ,质量为m的滑块距挡板P的距离为,滑块以初速度沿斜面上滑,滑块与斜面间的动摩擦因数为μ,滑块所受摩擦力小于重力沿斜面向下的分力。若滑块每次与挡板相碰均无机械能损失,滑块经过的总路程是( )
A. B.
C. D.
3.图中ABCD是一条长轨道,其中AB段是倾角为的斜面,CD段是水平的,BC段是与AB段和CD段都相切的一小段圆弧,其长度可以略去不计。一质量为m的小滑块在A点从静止释放,沿轨道滑下,最后停在D点,A点和D点的位置如图所示,现用一沿轨道方向的力推滑块,使它缓缓地由D点回到A点,设滑块与轨道间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g,则推力对滑块做的功等于( )
A.mgh B.2mgh
C. D.
4.有两条雪道平行建造,左侧相同而右侧有差异,一条雪道的右侧水平,另一条的右侧是斜坡。某滑雪者保持一定姿势坐在雪橇上不动,从h1高处的A点由静止开始沿倾角为θ的雪道下滑,最后停在与A点水平距离为s的水平雪道上。接着改用另一条雪道,还从与A点等高的位置由静止开始下滑,结果能冲上另一条倾角为α的雪道上h2高处的E点停下。若动摩擦因数处处相同,且不考虑雪橇在路径转折处的能量损失,则( )
A.动摩擦因数为tan θ B.动摩擦因数为
C.倾角α一定大于θ D.倾角α可以大于θ
二、多选题
5.将三个木板1、2、3固定在墙角,木板与墙壁和地面构成了三个不同的三角形,如图所示,其中1与2底边相同,2和3高度相同。现将一个可以视为质点的物块分别从三个木板的顶端由静止释放,并沿斜面下滑到底端,物块与木板之间的动摩擦因数均相同。在这三个过程中,下列说法正确的是( )
A.沿着1和2下滑到底端时,物块的速度不同;沿着2和3下滑到底端时,物块的速度相同
B.沿着1下滑到底端时,物块的速度最大
C.物块沿着3下滑到底端的过程中,产生的热量是最少的
D.物块沿着1和2下滑到底端的过程,产生的热量是一样多的
6.一质量为m的物体自倾角为的固定斜面底端沿斜面向上滑动。该物体开始滑动时的动能为,向上滑动一段距离后速度减小为零,此后物体向下滑动,到达斜面底端时动能为。已知,重力加速度大小为g。则( )
A.物体向上滑动的距离为
B.物体向下滑动时的加速度大小为
C.物体与斜面间的动摩擦因数等于0.5
D.物体向上滑动所用的时间比向下滑动的时间长
三、解答题
7.如图所示,倾角为θ=37°的足够长光滑斜面AB与长LBC=2m的粗糙水平面BC用一小段光滑圆弧(长度不计)平滑连接,半径R=1.5m的光滑圆弧轨道CD与水平面相切于C点,OD与水平方向的夹角也为θ=37°。质量为M的小滑块从斜面上距B点L0=2m的位置由静止开始下滑,恰好运动到C点。已知重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。
(1)求小滑块与粗糙水平面BC间的动摩擦因数μ;
(2)改变小滑块从斜面上开始释放的位置,小滑块能够通过D点,求小滑块的释放位置与B点的最小距离。
8.光滑斜面与长度为L=0.5m粗糙水平地面平滑相连,质量为m=1kg的小球(可视为质点)从斜面距离地面高H处静止释放,经A点进入与水平地面平滑连接的光滑圆形轨道(A点为轨道最低点),恰好能到达圆形轨道的最高点B点。已知小球与地面间的动摩擦因数μ=0.2,圆形轨道半径R=0.1m,取重力加速度g=10m/s2,求:
(1)小球在B点的速度大小;
(2)小球在A点时,其对圆形轨道的压力大小;
(3)小球的释放点离水平地面的高度H。
9.如图所示,水平面右端放一大小可忽略的小物块,质量,以向左运动,运动至距出发点处将弹簧压缩至最短,反弹回到出发点时速度大小。水平面与水平传送带理想连接,传送带长度,以顺时针匀速转动。传送带右端与一竖直面内光滑圆轨道理想连接,圆轨道半径,物块进入轨道时触发闭合装置将圆轨道封闭。(),求:
(1)物体与水平面间的动摩擦因数;
(2)弹簧具有的最大弹性势能;
(3)要使物块进入竖直圆轨道后不脱离圆轨道,传送带与物体间的动摩擦因数应满足的条件。
10.如图所示,让摆球从图中的C位置由静止开始摆下,摆到最低点D处,摆线刚好被拉断,小球在粗糙的水平面上由D点向右做匀减速运动,到达A孔进入半径R=0.3 m的竖直放置的光滑圆弧轨道,当摆球进入圆轨道立即关闭A孔。已知摆线长L=2 m,θ=53°,小球质量为m=0.5 kg,D点与A孔的水平距离s=2 m,g取10 m/