在奥运比赛项目中,高台跳水是我国运动员的强项.质量为m的跳水运动员进入水中后受到水的阻力做减速运动,设水对他的平均阻力大小恒为F,那么在他减速下降高度为h的过程
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在奥运比赛项目中,高台跳水是我国运动员的强项.质量为m的跳水运动员进入水中后受到水的阻力做减速运动,设水对他的平均阻力大小恒为F,那么在他减速下降高度为h的过程中,下列说法正确的是( )A.他的动能减少了Fh | B.他的动能减少了mgh | C.他的重力势能减少了mgh | D.他的机械能减少了(F-mg)h |
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答案
A、B在运动员减速下降高度为h的过程中,运动员受重力和阻力,运用动能定理得: (mg-F)h=△Ek 由于运动员动能是减小的,所以运动员动能减少(F-mg)h,故A、B错误. C、根据重力做功与重力势能变化的关系得: EG=-△Ep=mgh,即他的重力势能减少了mgh,故C正确. D、由除了重力和弹簧弹力之外的力做功量度机械能的变化得出: W外=△E 运动员除了重力还有阻力做功,W外=WF=-Fh,所以他的机械能减少了Fh,故D错误. 故选C |
举一反三
(连接体)如图所示,在倾角θ=30°的光滑固定斜面上,放有两个质量分别为1kg和2kg的可视为质点的小球A和B,两球之间用一根长L=0.2m的轻杆相连,小球B距水平面的高度h=0.1m.两球从静止开始下滑到光滑地面上,不计球与地面碰撞时的机械能损失,g取10m/s2.则下列说法中不正确的是( )A.下滑的整个过程中A球机械能不守恒 | B.下滑的整个过程中两球组成的系统机械能守恒 | C.两球在光滑水平面上运动时的速度大小为2m/s | D.系统下滑的整个过程中B球机械能的增加量为2/3J |
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如图(a)所示,两根足够长的光滑平行金属导轨相距为l,导轨平面与水平面成θ角,下端通过导线连接的电阻为R.质量为m、阻值为r的金属棒ab放在两导轨上,棒与导轨垂直并始终保持良好接触,整个装置处于垂直导轨平面向上的磁场中. (1)若金属棒距导轨下端距离为d,磁场随时间变化的规律如图(b)所示,为保持金属棒静止,求加在金属棒中央、沿斜面方向的外力随时间变化的关系. (2)若所加磁场的磁感应强度大小恒为B′,通过额定功率Pm的小电动机对金属棒施加沿斜面向上的牵引力,使其从静止开始沿导轨做匀加速直线运动,经过时间t1电动机达到额定功率,此后电动机功率保持不变.金属棒运动的v-t图象如图(c)所示.求磁感应强度B′的大小. (3)若金属棒处在某磁感应强度大小恒定的磁场中,运动达到稳定后的速度为v,在D位置(未标出)处突然撤去拉力,经过时间t2棒到达最高点,然后沿轨道返回,在达到D位置前已经做匀速运动,其速度大小为v,求棒在撤去拉力后所能上升的最大高度.
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一质量不计的直角形支架两端分别连接质量为m和2m的小球A和 B.支架的两直角边长度分别为2l和l,支架可绕固定轴O在竖直平面内转动,如图所示.开始时OA边处于水平位置,由静止释放,不计任何阻力.转动中设OA边与水平方向的夹角为θ,则当A球速度达最大时θ为______;假定支架未转动时两小球的总重力势能为Eo,转动中当A的速度为______时两小球的总重力势能为Eo/3. |
如图所示,固定点O上系一长l=0.6m的细绳,细绳的下端系一质量m=1.0kg的小球(可视为质点),原来处于静止状态,球与平台的B点接触但对平台无压力,平台高h=0.80m,一质量M=2.0kg的物块开始静止在平台上的P点,现对M施予一水平向右的瞬时冲量,物块M沿粗糙平台自左向右运动到平台边缘B处与小球m发生正碰,碰后小球m在绳的约束下做圆周运动,经最高点A时,绳上的拉力恰好等于摆球的重力,而M落在水平地面上的C点,其水平位移s=1.2m,不计空气阻力.g=10m/s2.求: (1)质量为M物块落地时速度大小? (2)若平台表面与物块间动摩擦因数μ=0.5,物块M与小球初始距离s1=1.3m,物块M在P处所受水平向右的瞬时冲量大小为多少? |
质量为m的物体,以初速度v0由固定的光滑斜面的底端沿斜面向上滑动,在滑动过程中,当高度为h时,该物体具有的机械能为( ) |
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