有三个质量都是m的小球a、b、c,从相同高度以相同的速率v0在空中分别竖直向上、水平和竖直向下抛出。以地面为重力势能参考点,不计空气阻力,下列说法正确的是(
题型:不详难度:来源:
有三个质量都是m的小球a、b、c,从相同高度以相同的速率v0在空中分别竖直向上、水平和竖直向下抛出。以地面为重力势能参考点,不计空气阻力,下列说法正确的是( )A.三球运动所用时间相同 | B.整个运动过程重力做功同 | C.落地前任一时刻机械能相同 | D.落地瞬间重力功率相同 |
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答案
BC |
解析
试题分析:小球沿着不同的方向抛出,都只有重力做功,机械能守恒,故可得到落地时速度大小相等,但方向不同;根据瞬时功率表达式P=Fvcosθ判断瞬时功率的大小. A、抛出点高度相同、初速度相同,在竖直上抛的小球运动时间最长、平抛运动时间最短、竖直下抛运动时间居于两者之间,三小球落地时间不同,故A错误; B、根据重力做功公式W=mgh可知,三个小球重力做功相同,故B正确; C、小球运动过程中,只有重力做功,机械能守恒,故末速度大小相等,但方向不同,落地时速度大小相等,但方向不同,根据P=Gvcosθ可知,重力的瞬时功率不等,故C正确,D错误; 故选BC 点评:本题关键在于沿不同方向抛出的小球都只有重力做功,机械能守恒;同时速度是矢量,大小相等、方向相同速度才是相同,要有矢量意识. |
举一反三
有一辆汽车的质量为3×103kg,额定功率为9×104W。汽车在平直路面上由静止开始运动,所受阻力恒为3×103N。在开始起动的一段时间内汽车以1m/s2的加速度匀加速行驶。从开始运动到停止加速(此时速度达最大)所经过的总路程为270m。求: (1)汽车匀加速运动的时间; (2)汽车能达到的最大速度; (3)汽车从开始运动到停止加速所用的时间。 |
一个质量为5kg的物体从45m高的楼上自由下落至地面,则这一过程中重力的平均功率为: 瓦,落地时重力的瞬时功率为: 瓦。 g=10m/s2 |
汽车发动机的额定功率为30KW,质量为2000kg,当汽车在水平路面上行驶时受到阻力为车重的0.1倍, (1)汽车在路面上能达到的最大速度 (2)若汽车从静止开始保持1m/s2的加速度作匀加速直线运动,则这一过程能持续多长时间 (3)当汽车速度为10m/s时的加速度? |
如图所示,轨道ABCD的AB段为一半径R=0.2的光滑1/4圆形轨道,BC段为高h=5的竖直轨道,CD段为水平轨道。一质量为0.1的小球由A点从静止开始下滑到B点时对圆形轨道的压力大小为其重力的3倍,离开B点做平抛运动(g取10/s2),求:
(1)小球到达B点速度的大小为多少? (2)小球到达B点时重力的瞬时功率大小? (3)如果在BCD轨道上放置一个倾角θ=45°的斜面(如图中虚线所示),那么小球离开B点后能否落到斜面上?如果不能,请说明理由;如果能,请求出它第一次落在斜面上的位置。 |
质量是2000kg、额定功率为80kW的汽车,在平直公路上行驶中的最大速度为20m/s。若汽车从静止开始做匀加速直线运动,加速度大小为2m/s2,运动中的阻力不变。 求:(1)汽车所受阻力的大小; (2)3s末汽车的瞬时功率; (3)汽车做匀加速运动的时间。 |
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