【題目】如圖所示,彈簧的一端固定,另一端連接一個物塊,彈簧質(zhì)量不計。物塊(可視為質(zhì)點)的質(zhì)量為m,在水平桌面上沿x軸運動,與桌面間的動摩擦因數(shù)為μ。以彈簧原長時物塊的位置為坐標原點O,當彈簧的伸長量為x時,物塊所受彈簧彈力大小為F=kx,k為常量。
(1)有甲乙兩位同學畫出了F隨x變化的示意圖,你認為哪位同學的圖像更有道理?論述之;
(2)根據(jù)選擇的F-x圖像求物塊沿x軸從O點運動到位置x的過程中彈力所做的功;
(3)物塊由x1處向右運動到x3處,然后由x3處返回到x2處,在這個過程中,求彈力所做的功;滑動摩擦力所做的功;比較兩種力做功的特點有何不同。
【答案】(1)兩位同學的示意圖都可以(2)(3),Wf=-μmg(2x3-x1-x2)彈力做功與實際路徑無關,取決于始末兩點間的位置,而摩擦力做功與實際路徑有關。
【解析】
(1)根據(jù)胡克定律有F=kx,k是常數(shù),即彈力F與彈簧形變量x成正比,甲乙兩同學只是取力的正方向不同,兩位同學的示意圖都可以;
(2)物塊沿x軸從O點運動到位置x的過程中,彈力做負功:F-x圖線下的面積等于彈力做功大;故彈力做功為
(3)物塊由x1向右運動到x3的過程中,彈力做功為:
物塊由x3運動到x2的過程中,彈力做功為:
整個過程中彈力做功:
整個過程中,摩擦力做功:
Wf=-μmg(2x3-x1-x2)
比較兩力做功可知,彈力做功與實際路徑無關,取決于始末兩點間的位置,而摩擦力做功與實際路徑有關。
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【題目】2019年春節(jié)期間,中國科幻電影里程碑的作品《流浪地球》熱播,人類帶著地球“流浪”至靠近木星時,上演了地球的生死存亡之戰(zhàn)。影片中為了讓地球逃離太陽系,人們在地球上建造特大功率發(fā)動機,使地球完成一系列變軌操作,其逃離過程如圖所示,地球在橢圓軌道I上運行到遠日點B變軌,進入圓形軌道II,在圓形軌道II上運行到B點時再次加速變軌,從而最終擺脫太陽束縛。對于該過程,下列說法正確的是
A.在軌道I上B點的動能等于在軌道II上B點的動能
B.沿軌道I運行的周期小于沿軌道II運行的周期
C.沿軌道I運行時,在A點的加速度小于在B點的加速度
D.在軌道I上由A點運行到B點的過程,速度逐漸增大
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【題目】有一質(zhì)量為0.2kg的物塊,從長為4m,傾角為30°光滑斜面頂端處由靜止開始沿斜面滑下,斜面底端和水平面的接觸處為很短的圓弧形,如圖所示.物塊和水平面間的滑動摩擦因數(shù)為0.2求:
【1】物塊在水平面能滑行的距離;
【2】物塊克服摩擦力所做的功.(g取10m/s2)
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【題目】在水平面上,一物體在水平力F作用下運動,其水平力隨時間t變化的圖象及物體運動的v-t圖象如圖。由兩個圖象可知,10s內(nèi):
A. 水平力F做的功為56J
B. 克服摩擦力做的功為40J
C. 摩擦力做的功為-48J
D. 合力功為0
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【題目】如圖所示,輕桿長3L,在桿兩端分別固定質(zhì)量均為m的球A和B,光滑水平轉軸穿過桿上距球A為L處的O點,外界給系統(tǒng)一定能量后,桿和球在豎直平面內(nèi)轉動,球B運動到最高點時,桿對球B恰好無作用力。忽略空氣阻力。則球B在最高點時
A. 球B的速度為
B. 球A的速度大小為
C. 水平轉軸對桿的作用力為1.5mg
D. 水平轉軸對桿的作用力為2.5mg
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【題目】如圖甲所示,一傾角為37°的傳送帶以恒定速度運行,F(xiàn)將一質(zhì)量m=1kg的物體拋上傳送帶,物體相對地面的速度隨時間變化的關系如圖乙所示,取沿傳送帶向上為正方向,g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。則下列說法正確的是( )
A.0~8s內(nèi)物體位移的大小是18m
B.0~8s內(nèi)物體機械能增量是90J
C.0~8s內(nèi)物體機械能增量是84J
D.0~8s內(nèi)物體與傳送帶因摩擦產(chǎn)生的熱量是126J
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【題目】如圖所示,在傾角為37°的光滑斜面上,質(zhì)量為1kg的滑塊從a點由靜止開始下滑,到b點接觸一輕彈簧,滑塊壓縮彈簧到最低點c后,又被彈回。已知ab=0.6m,bc=0.4m,g=10m/s2,則滑塊下滑過程中
A. 滑塊和彈簧所組成的系統(tǒng)機械能守恒
B. 滑塊的最大動能為3.6 J
C. 彈簧的最大彈性勢能為3.6 J
D. 滑塊克服彈簧的彈力做了6 J的功
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【題目】如圖甲所示,豎直平面內(nèi)的光滑軌道由傾斜直軌道AB和圓軌道BCD組成,AB和BCD相切于B點,CD連線是圓軌道豎直方向的直徑(C,D為圓軌道的最低點和最高點),且∠BOC=θ=37°.可視為質(zhì)點的小滑塊從軌道AB上高H處的某點由靜止滑下,用力傳感器測出滑塊經(jīng)過圓軌道最高點D時對軌道的壓力為F,并得到如圖乙所示的壓力F與高度H的關系圖象。求:(取sin37°=0.6,cos37°=0.8)
(1)如果滑塊恰好能夠通過最高點D,求滑塊靜止釋放的初始高度H0.
(2)求滑塊的質(zhì)量和圓軌道的半徑。
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【題目】質(zhì)量m=0.60kg的籃球從距地板H=0.80m高處由靜止釋放,與水平地板撞擊后反彈上升的最大高度h=0.45m,從釋放到彈跳至h高處經(jīng)歷的時間t=1.1s,忽略空氣阻力,取重力加速度g=10m/s2,求:
(1)籃球與地板撞擊過程中損失的機械能ΔE;
(2)籃球?qū)Φ匕宓钠骄矒袅Φ拇笮。?/span>
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