内容正文:
高三物理期中复习二(物理)
一、单选题:本大题共8小题,共32分。
1.某新能源汽车在一次测试中沿平直公路由静止开始加速,其加速度a不断减小,直至,则汽车在加速过程中
A. 速度增加越来越慢,位移增加也越来越慢 B. 速度增加越来越快,位移增加也越来越快
C. 速度增加越来越慢,位移增加越来越快 D. 速度增加越来越快,位移增加越来越慢
2.工件沿流水线做匀变速直线运动,从时刻开始,其位移和速率二次方的关系图像如图所示。则从时刻开始2s内工件的平均速度大小为:
A. B. C. D.
3.如图所示,倾角为的斜面底端安装有固定挡板,一小物块从离挡板1m处由静止下滑,到达斜面底端与挡板相撞,撞击前后物块的速度大小相等、方向相反,物块速度再次为0吋到挡板的距离为。已知,,重力加速度大小取²,则物块与斜面间的滑动摩擦因数为
A. B. C. D.
4.人造卫星由运载火箭将其送入运行轨道,其过程如图所示,大致可分为:竖直加速阶段、惯性飞行阶段和进入轨道阶段。若某次发射中,竖直加速上升到的某位置时,卫星加速度大小为²,卫星内质量为5kg的物体对水平支持面的压力大小为40N。已知地球的半径为³,地球表面重力加速度大小取²,则此位置距地面的高度约为
A. ³ B. ³ C. ³ D. ³
5.如图所示,水平地面上放置一滚筒洗衣机,某同学启动洗衣机甩干功能将一小毛绒玩具甩干。某一时段内,玩具相对滚筒内壁静止,在竖直面内做匀速圆周运动。已知滚筒的内径为r,重力加速度大小为g,玩具可视为质点。在该段时间内
A. 洗衣机对地面的压力保持不变
B. 玩具所受摩擦力的方向始终与其速度方向相反
C. 玩具在滚筒最高点的速度可能小于
D. 玩具从最低点转到最高点摩擦力做功为2mgr
6.为倡导“碳减排”,北京冬奥会期间示范运行超1000辆氢能源汽车。某款质量为m的氢能源汽车在平直公路上开始以恒定加速度启动,其图像如图所示。已知时刻速度为且达到额定功率P,时刻起以最大速度匀速行驶。整个运行过程中汽车所受阻力均恒定,下列说法正确的是
A. 汽车牵引力大小恒定
B. 时间内汽车平均速度小于
C. t₁₂时间内汽车克服阻力做功为
D. ₂时间内汽车行驶的距离为
7.如图甲所示,质量为M的长木板P位于水平桌面上,质量为m的物块Q叠放在木板上,Q左侧通过水平细绳与固定的传感器相连。时刻起,用一水平向右且随时间逐渐增加的力作用在P上,传感器的示数随时间t变化的规律如图乙所示,t₂时刻水平拉力大小为传感器示数为已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度大小为g,下列说法正确的是
A. ₁时间内P与桌面间的摩擦力逐渐增加
B. ₁时间内P与Q间的摩擦力逐渐增加
C. t₁₂时间内P与桌面间的摩擦力逐渐增加,
D. P与Q间的滑动摩擦因数为
8.如图所示,足球球门宽为L,一个球员在球门线中垂线上某处练习射门,他将地面上的足球以速度v₀踢出,踢出时球速度方向与水平面的夹角为,球恰好落入球门左下角P点。已知足球在一与地面垂直的平面内运动,忽略空气阻力,重力加速度大小为g,则
A. 足球在空中运动的时间为
B. 足球离地面的最大高度为
C. 球员离球门线的距离为
D. 足球的位移大小为
二、多选题:本大题共4小题,共16分。
9.中国空间站绕地球做匀速圆周运动,航天员王亚平、叶光富在中国空间站开设的“天宫课堂”中演示了“水油分离”实验。实验中叶光富用细绳系住装有水和油的瓶口,手持细绳的另一端,使瓶子在竖直平面内做圆周运动,下列说法正确的是
A. 瓶子不可能做匀速圆周运动
B. 瓶子速度小于某一值就不能通过圆周的最高点
C. 绳子长度一定时,瓶子的角速度越大,油和水越容易分离
D. 油和水分离后,水在油的外侧水在瓶底
10.如图所示,固定于地面、倾角为的光滑斜面上有一轻质弹簧,轻质弹簧一端与固定于斜面底端的挡板C连接,另一端与物块A连接,物块A上方放置有另一物块B,物块A、B的质量均为m且不粘连,整个系统在沿斜面向下的外力F作用下处于静止状态。某一时刻将力F撤去,在弹簧将A、B弹出过程中,若A、B能够分离,重力加速度为g。则下列叙述正确的是( )
A. A、B刚分离的瞬间,两物块速度达到最大
B. A、B刚分离的瞬间,A的加速度大小为
C. 从撤去力F到A、B分离的过程中,A物块的机械能一直增加
D. 从撤去力F到A、B分离的过程中,A、B物块和弹簧构成的系统机械能守恒
11.质量为m的木箱置于升降机内的水平地板上,升降机从时刻由静止开始竖直向上运动,其加速度a随时间t变化规律如图所示,g为重力加速度大小,以下判断正确的是
A. 内,木箱处于失重状态
B. 木箱对地板压力的最大值为3mg
C. ₀内和₀₀内木箱的位移大小相等
D. ₀内和₀₀内木箱的速度变化量大小相等
12.半圆柱体甲和倾角为的斜面体乙置于水平桌面上,表面光滑的丙球置于甲、乙之上,截面如图所示,甲、丙圆心连线与斜面平行,三者均处于静止状态,已知三者质量均为m,下列说法正确的是
A. 地面对甲、乙的摩擦力之比为1:1
B. 甲、乙对丙的支持力之比为
C. 若增大甲、乙间距离,丙未落地且三者仍静止,则丙对甲的压力增大
D. 若增大甲、乙间距离,丙未落地且三者仍静止,则地面对甲的摩擦力减小
三、实验题:本大题共2小题,共12分。
13.某物理兴趣小组利用如图所示的装置验证动量守恒定律。并进行如下的实验操作:组装好实验器材,将小球1由图中的挡板处静止释放,记录小球1在竖直挡板上的撞击点;将直径相等的小球2放在导轨的末端小球1的质量大于小球2的质量,记录在竖直挡板上的水平投影点O;然后将小球1由挡板处静止释放,记录小球1、小球2在竖直挡板上的撞击点。回答下列问题:
小球1与小球2相碰后,两球撞在竖直挡板上得到痕迹,其中小球1碰后撞在木板上的___________填“a”“b”或“c”点。
为了完成实验的验证,需要测量的物理量有__________。填字母
A.小球的直径d
B.小球1、小球2的质量m₁、m₂
C.轨道末端与竖直挡板之间的距离x
D.依次测量出图中a、b、c三点到O点的距离h₁、h₂、h₃
若两球碰撞过程动量守恒,则关系式_________成立。用需要测量的物理量的符号表示
14.某兴趣小组用如图甲所示的装置进行了下列探究
①在一端带有定滑轮的水平长木板上固定A、B两个光电门,测得两光电门A、B之间的距离为x;
②砂桶中加入砂子,用天平测得砂和砂桶的质量m,并保证滑块质量远大于砂和砂桶质量;
③用跨过定滑轮的轻绳将滑块与砂桶相连,调节滑轮高度使轻绳水平;
④将滑块从紧靠光电门A处由静止释放,读出滑块在两光电门之间的运动时间t;
⑤改变砂和砂桶的质量m,重复实验,测得m、t的多组数据;
⑥在坐标系中作出的图像如图乙所示,图线与纵轴的截距为b,与横轴的截距为。
请回答下列问题:
已知重力加速度大小为g,若把砂和砂桶所受重力作为滑块受到的拉力,根据图像信息可知:
①物块与长木板之间的滑动摩擦因数为_________,滑块质量为_________用所给物理量的字母表示
②滑动摩擦因数的该测量值_________选填“大于”、“等于”或“小于”其真实值。
将长木板没有滑轮的一端适当垫高,平衡掉物块运动中的摩擦力,在保证物块质量远大于砂和砂桶质量的前提下,重复以上操作。再次做出对应的的图像,若图像为___________________,则可证明物体的质量一定时,加速度与所受合外力成正比。
四、计算题:本大题共4小题,共40分。
15.在探究超重、失重规律的过程中,某同学找来了压力传感器,把传感器平放到电梯中,双脚踩在压力传感器上,从楼上坐电梯直到1楼,他加速下降5m时开始计时,测得压力传感器的示数F随时间t变化的图像如图所示,时恰好停在1楼,重力加速度大小取²。求电梯:
做匀减速运动的加速度大小;
匀速运动的速度大小;
从距离地面多高处开始下降
16.卫星绕某行星做匀速圆周运动的速度为v,卫星的轨道半径为r,的关系图像如图所示,图中b为图线纵坐标的最大值,图线的斜率为k该行星的自转周期为T。已知引力常量为G,
该行星的质量.
该行星表面赤道上的重力加速度.
该行星的同步卫星的高度.
17.某“天堑跨越”游戏场地如图所示,水平轨道AB与竖直平面内的光滑圆弧轨道BC相切于B点,圆轨道右侧的DE为长的安全垫,D端到C的水平距离对应的圆心角为,轨道半径。一滑块静止在A点,A、B间距离滑块与AB间的动摩擦因数。现对滑块施加水平向右的推力F,到B点时撤去推力,滑块落在DE的中点处。已知滑块质量为,,,重力加速度大小取²,求:
运动过程中滑块距水平面的最大高度;
滑块对圆轨道的最大压力;
推力F的大小。
18.如图所示,光滑水平面MN的左端M处固定有一能量补充装置P,使撞击它的物体弹回后动能在原来基础上增加一定值。右端N处与水平传送带恰好平齐且靠近,传送带沿逆时针方向以恒定速率匀速转动,水平部分长度。放在光滑水平面上的两相同小物块A、均视为质点间有一被压缩的轻质弹簧,弹性势能弹簧与A、B均不粘连,A、B与传送带间的动摩擦因数,物块质量现将A、B同时由静止释放,弹簧弹开物块A和B后,迅速移去轻弹簧,此时,A还未撞击P,B还未滑上传送带。取²。
求A、B刚被弹开时的速度大小;
试通过计算判断B第一次滑上传送带后,能否从传送带右端滑离传送带;
若B从传送带上回到光滑水平面MN上与被弹回的A发生碰撞后粘连,一起滑上传送带,则P应给A至少补充多少动能才能使二者一起滑离传送带?
答案和解析
1.【答案】C
【解析】【分析】
根据加速度的方向与速度方向的关系判断速度的变化,根据速度的方向判断位移的变化。
解决本题的关键知道加速度的方向与速度方向相同,物体做加速运动,当加速度方向与速度方向相反,物体做减速运动。
【解答】
汽车由静止开始加速,加速度减小,由于加速度的方向与速度方向相同,则速度增大,由于加速度减小,则速度变化越来越慢,速度越来越大,则位移增加越来越快,故C正确,ABD错误。
2.【答案】B
【解析】【分析】
本题主要考查匀变速直线运动的速度与位移关系是,根据结合图像的斜率代表的物理意义求解。
【解答】
由可知,,
所以的图像斜率,
解得,图像与纵的交点,
解得初速度,
则在2s时的速度为,
所以从时刻开始2 s内工件的平均速度大小,故ACD错误,B正确。
3.【答案】C
【解析】【分析】
本题主要考查匀变速直线运动规律以及牛顿第二定律的运用,根据牛顿第二定律求出沿斜面下滑和沿斜面上滑的加速度表达式,结合匀变速直线运动的规律求解。
【解答】
解:假设物块撞击挡板的速度为v,
根据题意,物块沿斜面下滑的加速度大小为,
同理可得物块沿斜面上滑的加速度大小为,
撞击挡板后,减速到零的位移为,则有,
物块从离挡板1 m处由静止下滑,则有,联立解得,故C正确,ABD错误。
4.【答案】B
【解析】【分析】
本题主要考查牛顿第二定律和万有引力定律的应用。对物体根据牛顿第二定律可求得此位置的重力加速度大小,根据万有引力等于重力列方程,联立即可正确求解。
【解答】
对物体根据牛顿第二定律得:,
解得,
可知,
设卫星此时距地面的高度为h,根据万有引力等于重力有,
,
联立解得³,故B正确,ACD错误。
5.【答案】D
【解析】【分析】
本题考查匀速圆周运动的规律。解决问题的关键是理解匀速圆周运动的特点和规律,结合牛顿第二定律、圆周运动的知识及动能定理分析判断。
【解答】
A.当毛绒玩具转动到最高点时,具有向下的加速度处于失重状态,转动到最低点时,具有向上的加速度处于超重状态,所以洗衣机对地面的压力周期性变化,故 A错误;
B.玩具随滚筒一起做匀速圆周运动,在最高点和最低点,摩擦力为零,故B错误;
C.当玩具在滚筒最高点只受重力时,速度最小,满足,得最小速度为,故C错误;
D.玩具从最低点转到最高点,由动能定理,,解得,故D正确。
6.【答案】D
【解析】【分析】
本题主要考查图象和汽车以恒定加速度启动问题。图象的斜率表示加速度,图象与坐标轴围成的图形面积表示位移大小;根据牛顿第二定律分析汽车的牵引力;根据图象和平均速度的定义分析时间内汽车的平均速度;汽车所受的阻力,根据图象和动能定理分析求解t₁₂时间内汽车克服阻力做功和₂时间内汽车行驶的距离。
【解答】
A.对汽车根据牛顿第二定律有,解得,阻力不变,根据图象可知,时间内,汽车的加速度不变,汽车的牵引力不变,在t₁₂时间内,汽车的加速度逐渐减小,所以汽车的牵引力逐渐减小,故A错误;
B.如果汽车在时间内做匀变速直线运动速度达到,则汽车平均速度等于,由图象与坐标轴围成的图形面积表示位移大小可知,汽车在时间内的位移大于做匀变速直线运动的位移,根据平均速度定义可知,时间内汽车平均速度大于,故B错误;
C. t₁₂时间内,对汽车由动能定理得:,
解得汽车克服阻力做功,故C错误;
D.由图象可知,时间内汽车的位移,
t₁₂时间内,对汽车由动能定理得,,汽车的阻力,
解得:,
所以₂时间内汽车行驶的距离为,故D正确。
7.【答案】A
【解析】【分析】
本题主要考查滑块问题的受力分析,解题的关键在于通过分析图乙中传感器的示数判断P与Q的受力情况,特别注意静摩擦力随外力的变化而变化,而滑动摩擦力为一个定值。
【解答】
A.在时间内传感器的示数为零,即与Q间的摩擦力为零;此时P在外力F的作用下保持静止,P受到的地面摩擦力随外力F的增加而增加,故A正确,B错误;
C.时间内由图乙可知传感器的示数逐渐增大,则P受到Q的摩擦力在增大,P与Q保持静止,对P分析可知,F增大,增大,因此地面摩擦力不一定增大,故C错误;
D.P与Q间的滑动摩擦因数为,故D错误。
8.【答案】C
【解析】【分析】
本题主要考查斜抛运动的应用,将足球的运动分解为水平方向的匀速运动,与竖直方向的匀变速运动,足球上升到最高点与从最高点落回地面的时间相等。
【解答】
A.足球在竖直方向的分速度为,足球上升到最高点与从最高点落回地面的时间相等,
则足球在空中运动的时间为,故A错误;
B.当竖直方向的速度为零时上升到最高点,足球离地面的最大高度为,故B错误;
足球从踢出到落入球门左下角P点的水平位移为,
则足球的位移大小为;
球员离球门线的距离为,故C正确,D错误。
9.【答案】CD
【解析】【分析】
本题主要考查空间站中竖直平面内的圆周运动。空间站的物体随空间站做匀速圆周运动,处于完全失重状态,绳子的拉力提供瓶子在竖直平面内做圆周运动的向心力, 根据物体做离心运动的条件以及向心力的公式分析即可正确求解。
【解答】
A.在太空中处于完全失重状态,瓶子转动过程中由拉力提供向心力,瓶子可能做匀速圆周运动,故A错误;
B.由于在太空中处于完全失重状态,,瓶子在空间站中做圆周运动的向心力全部由绳子的拉力提供,只要瓶子有一定的速度就可以通过圆周的最高点,故 B错误;
C.根据,绳子长度一定时,瓶子的角速度越大,所需的向心力越大,油和水越容易分离,故C正确。
D.“水油分离实验”中,同位置的水和油向心加速度相同,但由于水和油的密度不同,相同体积下水的质量比油的质量大,所需的向心力比油大,水做离心运动,水在外侧,所以油和水分离后,水在油的外侧水在瓶底,故D正确;
10.【答案】BCD
【解析】【分析】
系统机械能守恒的条件是只有重力和弹簧的弹力做功。A、B被弹起过程中,合力等于零时,两物块速度达到最大。A、B刚分离瞬间,两者间的弹力为零,以B为研究对象,求解B的加速度大小,即等于A的加速度大小。结合功能原理分析A的机械能变化情况。
本题从受力角度看,两物体分离的条件是两物体间的弹力为从运动学角度看,一起运动的两物体恰好分离时,两物体在沿斜面方向上的加速度和速度仍相等。
【解答】
A.A、B被弹起的过程中,当整体的合力等于零时,两物块速度达到最大,此时弹簧处于压缩状态,A、B还没有分离,故A错误;
B.A、B刚分离瞬间,A、B间的弹力为零,对B,由牛顿第二定律得,得,此瞬间A与B的加速度相同,所以A的加速度大小为,故B正确;
C.从力F撤去到A、B发生分离的过程中,弹簧对AB一直做正功,AB物块的机械能一直增加,故A物块的机械能一直增大,故C正确;
D.从力F撤去到A、B发生分离的过程中,A、B物块及弹簧所构成的系统只有重力和弹簧的弹力做功,所以系统的机械能守恒,故D正确。
故选BCD。
11.【答案】BD
【解析】【分析】
本题主要考查图像以及超重失重的判断,对于超重和失重,可以通过判断加速度的方向进行判断,加速度向上,处于超重,加速度向下,处于失重状态;图像围成的面积代表速度变化量。
根据图像可确定其加速度的变化情况,确定其运动状态,根据牛顿第二定律求出木箱对地板压力,图像面积表示速度变化量。
【解答】
A.内,木箱加速度向上,处于超重状态,故A错误;
B.当加速度最大时,此时木箱受到的支持力最大,对地板的压力最大,由图可知,在时刻,加速度最大为2g,由牛顿第二定律可得,由牛顿第三定律可知木箱对地板压力的最大值为,故B正确;
图像围成的面积代表速度变化量,内和内木箱的速度变化量大小相等,且速度在逐渐增大,因为两段时间相同,但是内的平均速度小于内木箱的平均速度,由可知内的位移小于内木箱的位移,故C错误,D正确。
12.【答案】AC
【解析】【分析】
本题主要是考查了共点力的平衡问题,解答此类问题的一般步骤是:确定研究对象、进行受力分析、利用平行四边形法则进行力的合成或者是正交分解法进行力的分解,然后在坐标轴上建立平衡方程进行解答;注意整体法和隔离法的应用。
整体分析甲乙丙受力,由平衡条件得出摩擦力关系;
分析丙受力,由平衡条件得出支持力关系;
分别分析甲、丙受力,由平衡条件得出增大甲、乙间距离时压力、摩擦力变化。
【解答】
解:整体分析甲、乙、丙,水平方向受到地面对甲向右的摩擦力、对乙向左的摩擦力,由平衡条件可知:,则地面对甲、乙的摩擦力之比为,故A正确;
B.分析丙受力,如图:
;
由平衡条件可知:,,则甲、乙对丙的支持力之比,故B错误;
C.若增大甲、乙间距离,甲与丙圆心连线与水平面夹角变小,如图:
;
甲、乙对丙的支持力的合力不变,甲对丙的支持力增大;
由牛顿第三定律可知:丙对甲的压力增大,故C正确;
D.分析甲受力,如图:
;
可知:若增大甲、乙间距离,丙未落地且三者仍静止,由于甲对丙的支持力增大,地面对甲的摩擦力增大,故D错误。
13.【答案】;
;
。
【解析】【分析】
由图可知,两个小球打在竖直挡板上,由于三次碰撞的水平位移大小相等.则可知水平速度越大,竖直方向下落的高度越小,由碰撞规律可知,碰后被碰小球的速度最大,则碰后小球2下落的高度最小,而碰后入射小;
根据动量守恒定律及机械能守恒定律可求得动量守恒及机械能守恒的表达式;根据表达式确定需要测量的物理量。
该题考查用“碰撞试验器”验证动量守恒定律,该实验中,将碰撞的前后速度,用平抛运动验证动量守恒的所有方法均进行了考查,要注意明确平抛运动的性质,知道水平方向为匀速运动,竖直方向做自由落体运动,要正确分析两个方向上运动的规律应用。
【解答】
由图可知,两个小球打在竖直挡板上,由于三次碰撞的水平位移大小相等.则可知水平速度越大,竖直方向下落的高度越小,由碰撞规律可知,碰后被碰小球的速度最大,则碰后小球2下落的高度最小,而碰后入射小球1的速度最小,其下落的高度最大,由此可知碰后小球1在竖直挡板上的碰撞点为c;
根据平抛运动规律可知,下落时间则可知速度,
碰前小球1的速度大小为,
碰后小球1、小球2的速度分别为、,若两球碰撞过程动量守恒,则应有:,由以上整理得,因此需要测量的小球1、小球2的质量、,1图中a、b、c三点到O点的距离、、,选项BD正确;
若两球原撞过程动量守恒定律,则关系式成立。
14.【答案】①;;②大于;
过原点的倾斜直线
【解析】【分析】
滑块从靠近甲光电门处由静止开始做匀加速运动,位移at2.位移一定,找出a与t的关系,以及斜率k、截距b的意义,然后即可求出动摩擦因数的表达式.
本题关键要理解掌握光电门测量速度的原理,运用牛顿定律得到动摩擦因数的表达式,分析图象截距的意义.
【解答】
解:滑块由静止开始做匀加速运动,位移at2,
根据牛顿第二定律得
对于滑块,F合,
则:,
则图线的斜率为:,纵轴的截距为,
解得,,
由,由于mg大于实际的拉力,M、a是真实值,故滑动摩擦因数的该测量值“大于”其真实值;
将长木板没有滑轮的一端适当垫高,平衡掉物块运动中的摩擦力,在保证物块质量远大于砂和砂桶质量的前提下,
,
,
则:,
可知,若图像为过原点的倾斜直线,则可证明物体的质量一定时,加速度与所受合外力成正比。
15.【答案】解:由题意可知内物体匀速运动,即:,
物体减速运动,根据牛顿第二定律有,
根据图得此时解得加速度;
结合图根据运动学公式有;
根据图像可知匀速下降的位移,
匀减速下降的位移,
电梯下降的总位移为:。
【解析】本题的关键要具有根据物体的受力情况分析运动情况的能力
在内物体匀速运动,根据牛顿第二定律可求出做匀减速运动的加速度大小;
结合图根据运动学公式可得匀速运动的速度大小;
分段法由运动学公式分析各自位移的大小,从距离地面多高处开始下降。
16.【答案】解:设该行星的质量为M,卫星绕该行星做匀速圆周运动
由牛顿第二定律知,整理得,
故图线的斜率,
该行星的质量;
为图线纵坐标的最大值,设该行星的第一宇宙速度为,则,
此时,R为行星半径,即,
解得,
由牛顿第二定律知,
解得;
该行星的同步卫星周期与该行星的自转周期相同,设同步卫星的高度为 h,
质量为,
由牛顿第二定律知,
解得。
【解析】卫星绕行星做匀速圆周运动,由万有引力提供向心力,根据牛顿第二定律求出图象的函数表达式,然后求出行星的质量;
根据图示图象求出行星的半径,应用牛顿第二定律求该行星表面赤道上的重力加速度;
应用万有引力提供向心力求出该行星的同步卫星的高度。
此题考查了人造卫星的相关知识,关于万有引力定律的应用中,常用思路是建立模型,根据万有引力提供卫星做圆周运动向心力是正确解决本题的关键。
17.【答案】解:滑块从C点做斜抛运动,设运动时间为t
从C到DE中点:
解得:,
从C点到斜抛最高点的高度为,则:
由几何关系有:
解得:;
滑块在B点时对圆轨道的压力最大,滑块在B点时圆轨道对滑块的支持力为,由牛顿第二定律有:
滑块从B点到C点过程,根据动能定理有:
解得:
由牛顿第三定律可知,滑块在B点时对圆轨道的最大压力为99N,方向竖直向下;
滑块从A点到B点过程,根据动能定理有:
解得:。
【解析】本题考查了斜抛运动,解题的关键是分析清楚滑块的运动过程,将斜抛运动分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向上的匀变速直线运动,熟练运用运动学公式和动能定理。
滑块从C点做斜抛运动,水平方向做匀速直线运动和竖直方向上做匀变速直线运动,根据运动学公式求出C点的速度和运动时间,到最高点竖直方向的分速度减为零,由运动学公式结合几何关系即可求出运动过程中滑块距水平面的最大高度;
滑块从B点到C点过程,根据动能定理求出滑块在B点的速度,由牛顿第二定律求出滑块在B点时圆轨道对滑块的支持力,根据牛顿第三定律即可知滑块对圆轨道的最大压力;
滑块从A点到B点过程,根据动能定理即可求出推力F的大小。
18.【答案】解:弹簧弹开的过程中,系统机械能守恒
由动量守恒有
联立以上两式解得
假设B不能从传送带右端滑离传送带,则B做匀减速运动直到速度减小到零,
设位移为 由动能定理得:
解得 ,,
,B不能从传送带右端滑离传送带。
设物块A撞击P后被反向弹回的速度为
功能关系可知:
物块B在传送带上先向右做匀减速运动,直到速度减小到零,然后反方向做匀加速运动由运动的对称性可知,物块B回到皮带左端时速度大小应为:
B与A发生碰撞后粘连共速为v,由动量守恒定律可得:
要使二者能一起滑离传送带,要求
由以上四式可得:
答:、B刚被弹开时的速度大小都是。
不能从传送带右端滑离传送带。
若B从传送带上回到光滑水平面MN上与被弹回的A发生碰撞后粘连,一起滑上传送带.则P应给A至少补充108J动能才能使二者一起滑离传送带。
【解析】该题是动量守恒,能量守恒综合应用的一道比较困难的题目,正确分析题目当中的临界条件是关键。
、B被弹簧弹开的过程实际是爆炸模型,符合动量守恒、系统机械能守恒,根据能量守恒和动量守恒求出分开后,A、B的速度大小;
物块A撞击P后被反向弹回,根据功能关系和动量守恒定律求解;
物块B在传送带上先向右做匀减速运动,直到速度减小到零,然后反方向做匀加速运动,由动量守恒定律和功能关系求解。
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