題目列表(包括答案和解析)
(15分)一半徑R=1米的1/4圓弧導軌與水平導軌相連,從圓弧導軌頂端A靜止釋放一個質量m=20克的木塊,測得其滑至底端B的速度vB=3米/秒,以后又沿水平導軌滑行BC=3米而停止在C點,如圖8所示,試求(1)圓弧導軌摩擦力的功;(2)BC段導軌摩擦力的功以及滑動摩擦系數(shù)(取g=10米/秒2)
(15分)一半徑R=1米的1/4圓弧導軌與水平導軌相連,從圓弧導軌頂端A靜止釋放一個質量m=20克的木塊,測得其滑至底端B的速度vB=3米/秒,以后又沿水平導軌滑行BC=3米而停止在C點,如圖8所示,試求(1)圓弧導軌摩擦力的功;(2)BC段導軌摩擦力的功以及滑動摩擦系數(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),最終導致福島第一核電站的6座核反應堆不同程度損壞,向空氣中泄漏大量碘131和銫137等放射性物質,這些放射性物質隨大氣環(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的廢水,引起周邊國家的指責.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釋放的核能來發(fā)電
B.碘131能自發(fā)進行β衰變,衰變后生成的新物質原子核比碘131原子核多一個中子而少一個質子
C.銫137進行β衰變時,往往同時釋放出γ射線,γ射線具有很強的穿透能力,甚至能穿透幾厘米厚的鉛板
D.銫137進入人體后主要損害人的造血系統(tǒng)和神經系統(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,質量為m1=3kg的1/2光滑圓弧形軌道ABC與一質量為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,AC為軌道的水平直徑,軌道半徑R=0.3m.一質量為m3=2kg的小球(可視為質點)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點時的速度v1;
②小球第一次經過B點后,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),最終導致福島第一核電站的6座核反應堆不同程度損壞,向空氣中泄漏大量碘131和銫137等放射性物質,這些放射性物質隨大氣環(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的廢水,引起周邊國家的指責.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釋放的核能來發(fā)電
B.碘131能自發(fā)進行β衰變,衰變后生成的新物質原子核比碘131原子核多一個中子而少一個質子
C.銫137進行β衰變時,往往同時釋放出γ射線,γ射線具有很強的穿透能力,甚至能穿透幾厘米厚的鉛板
D.銫137進入人體后主要損害人的造血系統(tǒng)和神經系統(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,質量為m1=3kg的1/2光滑圓弧形軌道ABC與一質量為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,AC為軌道的水平直徑,軌道半徑R=0.3m.一質量為m3=2kg的小球(可視為質點)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點時的速度v1;
②小球第一次經過B點后,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(fā)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(fā)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(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段應用動能定理:mgR+Wf=
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(jù)功能關系有:
解得:
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,
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,
解得最大傾角
18. 解:(1)根據(jù)牛頓第二定律有:
設勻加速的末速度為,則有:、
代入數(shù)值,聯(lián)立解得:勻加速的時間為:
(2)當達到最大速度時,有:
解得:汽車的最大速度為:
(3)汽車勻加速運動的位移為:
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:
所以汽車總的運動時間為:
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