如图9所示,一物体m在沿斜面向上的恒力F作用下,由静止从底端沿光滑的斜面向上做匀加速直线运动,经时间t力F做功为60 J,此后撤去恒力F,物体又经时间t回到出发
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如图9所示,一物体m在沿斜面向上的恒力F作用下,由静止从底端沿光滑的斜面向上做匀加速直线运动,经时间t力F做功为60 J,此后撤去恒力F,物体又经时间t回到出发
题型:不详
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如图9所示,一物体m在沿斜面向上的恒力F作用下,由静止从底端沿光滑的斜面向上做匀加速直线运动,经时间t力F做功为60 J,此后撤去恒力F,物体又经时间t回到出发点,若以地面为零势能点,则下列说法正确的是 ( )
A.物体回到出发点时的动能是60 J
B.开始时物体所受的恒力F=2mgsinθ
C.撤去力F时,物体的重力势能是45 J
D.动能与势能相同的位置在撤去力F之前的某位置
答案
ACD
解析
由功能关系可知,前一个时间t内,力F做的功等于此过程中物体机械能的增量,也等于前一个时间t末时刻物体的机械能;撤去外力F后,物体的机械能守恒,故物体回到出发点时的动能是60 J,A正确;设前一个时间t末时刻物体速度为v
1
,后一个时间t末时刻物体速度为v
2
,由
t=
t(两段时间内物体位移大小相等)得:v
2
=2v
1
,由
mv
2
2
=60 J知,
mv
1
2
=15 J,因此撤去F时,物体的重力势能为60 J-15 J=45 J,C正确;动能和势能相同时,重力势能为30 J,故它们相同的位置一定在撤去力F之前的某位置,D正确;由
=
,
=
可得:F=
mgsinθ,故B错误.
举一反三
(10分)如图13所示,质量为m的物体从倾角为θ的斜面上的A点以速度v
0
沿斜面上滑,由于μmgcosθ<mgsinθ,所以它滑到最高点后又滑下来,当它下
滑到B点时,速度大小恰好也是v
0
,设物体与斜面间的动摩擦因数为μ,求
AB间的距离.
题型:不详
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(12分)一劲度系数k=800 N/m的轻质弹簧两端分别连接着质量均为12 kg的物体A、B,将它们竖直静止放在水平面上,如图14所示.现将一竖直向上的变力F作用在A上,使A开始向上做匀加速运动,经0.40 s物体B刚要离开地面.g=10.0 m/s
2
,试求:
(1)物体B刚要离开地面时,A物体的速度v
A
;
(2)物体A重力势能的改变量;
(3)弹簧的弹性势能公式:E
p
=
kx
2
,x为弹簧的形变量,则此过程中拉力F做的功为多少?
题型:不详
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(10分)如图的砂袋用轻绳悬于O点,开始时砂袋处于静止状态,此后用弹丸以水平速度击中砂袋后均未穿出。第一次弹丸的速度为v
0
,水平向右打入砂袋后,砂袋向右摆动,轻绳与竖直方向所成的最大夹角为θ(θ<90°),当砂袋第一次返回图示位置时,第二粒弹丸以另一速度v又水平向右打入砂袋,使砂袋向右摆动且轻绳与竖直方向的最大夹角仍为θ。若弹丸质量均为m,砂袋质量为4m,弹丸和砂袋形状大小及空气阻力均忽略不计。求:两粒弹丸的水平速度之比
为多少?
题型:不详
难度:
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如图所示,一根弹簧下端固定,竖立在水平面上,其正上方
位置有一个小球从静止开始下落,在
位置接触弹簧的上端,在
位置小球所受弹力大小等于重力。在
位置小球速度减小到零,在小球的下降阶段中,以下说法正确的是( )
A.系统的机械能守恒
B.在B位置小球动能最大
C.在C位置小球动能最大
D.从A→C位置小球重力势能的减少等于小球动能的增加
题型:不详
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如图所示,真空中有一匀强电场和水平面成一定角度斜向上,一个电荷量为Q=-5×10-
6
C的带电质点固定于电场中的 O处,在 a处有一个质量为m=9×10
-3
kg、电荷量为q=2×10
-8
C的点电荷恰能处于静止,a与O在同一水平面上,且相距为r=0.1 m.现用绝缘工具将 q搬到与 a在同一竖直平面上的 b点,Oa=Ob且相互垂直,在此过程中外力至少做功为.
A.1.8×10
-2
J
B.
C.
D.9×10
-3
J
题型:不详
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