女孩40公斤骑自行车带30公斤的男孩(如图).行驶速度2.5米每秒.自行车行驶时,男孩要从车上下来.①他知道如果直接跳下来,他可能会摔跤.为什么?所以他下来时用

女孩40公斤骑自行车带30公斤的男孩(如图).行驶速度2.5米每秒.自行车行驶时,男孩要从车上下来.①他知道如果直接跳下来,他可能会摔跤.为什么?所以他下来时用

题型:不详难度:来源:
女孩40公斤骑自行车带30公斤的男孩(如图).行驶速度2.5米每秒.自行车行驶时,男孩要从车上下来.
①他知道如果直接跳下来,他可能会摔跤.为什么?所以他下来时用力往前推自行车,这样他下车时水平速度是0.
②计算男孩下车的一刻女孩和自行车的速度.
③计算自行车和两个孩子整个系统的动能在男孩下车前后的值.如有不同,请解释.魔方格
答案
(1)如果直接跳下来,人具有和自行车相同的速度,脚着地后,脚的速度为零,由于惯性,上身继续向前倾斜,因此他可能会摔跤.
(2)m1表示女孩质量,m2 表示自行车质量,m3表示男孩质量.
男孩下车前后,对整体,由动量守恒定律有:
  (m1+m2+m3)v0=(m1+m2)v
 代人数据解得:v=4m/s  
(3)男孩下车前系统的动能为:
  E=
1
2
(m1+m2+m3)
v20
=
1
2
(40+10+30)×2.52
=250J
男孩下车后系统的动能为:
 E=
1
2
(m1+m2)v2
=
1
2
(40+10)×42
=400J     
男孩下车时用力向前推自行车,对系统做了正功,使系统的动能增加了150焦耳.
答:
①如果直接跳下来,人具有和自行车相同的速度,脚着地后,脚的速度为零,由于惯性,上身继续向前倾斜,因此他可能会摔跤.
②男孩下车的一刻女孩和自行车的速度为4m/s.
③自行车和两个孩子整个系统的动能在男孩下车前后的值分别为250J,400J.男孩下车时用力向前推自行车,对系统做了正功,使系统的动能增加了150焦耳.
举一反三
如图所示,在竖直面内有一以O点为圆心的圆,AB、CD分别为这个圆沿竖直和水平方向的直径,该圆处于静电场中.将带负电荷的小球从O点以相同的动能分别沿竖直平面向不同方向射出,小球会沿圆所在平面运动并经过圆周上不同的点.已知小球从O点分别到A、B两点的过程中电场力对它做的功相同,小球到达D点时的电势能大于它在圆周上其他各点时的电势能.若小球只受重力和电场力的作用,则下列说法中正确的是(  )
A.小球到达B点时的机械能与它在圆周上其他各点相比较最小
B.小球到达A点时的电势能和重力势能之和与它在圆周上其他各点相比较最小
C.此电场可能是位于C点的正点电荷形成的
D.小球到达B点时的动能等于到达点A时的动能
魔方格
题型:海淀区模拟难度:| 查看答案
如图所示,在一个粗糙的绝缘水平面上,彼此靠近地放置两个带正电荷的小物块.由静止释放后,两个物块向相反方向运动,并最终停止.在物块的运动过程中,下列表述正确的是(  )
A.物块受到的摩擦力始终小于其受到的库仑力
B.物块先作匀加速直线运动,再作匀减速运动
C.因摩擦力始终做负功,故两物块组成的系统的机械能一直减少
D.整个过程中物块受到的库仑力做的功等于电势能的减少
魔方格
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一木块静止在光滑水平面上,一粒子弹水平射入木块,在这个过程中(  )
A.系统动量守恒,子弹动量变化的大小与木块动量变化的大小相等
B.子弹的动能损失与木块的动能增加相等
C.子弹与木块之间的相互作用力,对子弹与对木块的冲量大小相等
D.子弹与木块之间的相互作用力,对子弹做的功与对木块做的功相等
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近年来我国建立了许多风力发电厂.一台风力发电机的参数为:额定发电功率10kW、输出电压 220V、额定风速 10m/s、风轮机叶片的长度为 4m.请你根据这些参数回答下面的问题.当风速为10m/s时,发电机以额定功率发电,将全部电能用两条导线直接给用户供电,导线上的电流为______A;已知空气的密度ρ空气=1.3kg/m3,通过风轮机一个叶片旋转一周扫过面积的最大风能为可利用风能,则此过程中发电机利用风能的效率约为______.魔方格
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如图所示,圆柱形水箱高2m、容积10m3,水箱底部接通水管A,顶部接通水管B.开始时箱中无水,若仅用A管或仅用B管缓慢地将水注入,直到水箱中水满为止.设外界待注入的水开始时均与箱底等高,问这两种情况下外界所做的功分别是多少?它们是否相等?(g=10m/s2
某同学分析过程如下:
由于整个过程是缓慢地将水注入,所以不考虑水的动能增量,外界对水所做的功只改变水的重力势能.而两种情况均为将水箱注满,因此水的重力势能改变量相同,外界所做的功相等.
问:你同意上述分析过程吗?______
若同意,按照这种分析方法求出外界所做的功;
若不同意,指明错误之处并求出你认为正确的结果.魔方格
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