题目列表(包括答案和解析)
6.一个物体在水平方向受到均为恒力的两个平衡力的作用,正沿水平方向做匀速直线运动,若撤去一个水平力,则有 ( )
A.物体的动能可能一段时间内不断减少
B.物体的动能可能不断增加
C.物体经一段时间可能只是始末动能相等
D.物体的动能可能一直不变
5.某个力F=10N作用于半径为R=lm的转盘边缘上,力F的大小保持不变,但方向保持任何时刻与作用点的切线一致,则转动一周这个力F做的功为 ( )
A.0J B.20J C.10J D.20J
4.一质量为2kg的滑块,以4m/s的速度在光滑水平面上向左滑行,从某一时刻起,在滑块上作用一向右的水平力,经过一段时间,滑块的速度方向改为向右,大小为4m/s,在这段时间里水平力做的功为 ( )
A.0 B.8J C.16J D.32J
3.一架自动扶梯以恒定的速率v1运送乘客上同一层楼,其乘客第一次站在扶梯上不动;第二次以相对于扶梯的速率地沿扶梯匀速上走.两次扶梯运客所做的功分别为W1和W2,牵引力的功率分别为P1和P2,则 ( )
A.Wl<W2,Pl<P2 B.W1<W2,Pl=P2 C.W1=W2,Pl<P2 D.Wl>W2,P1=P2
2.用水平恒力F作用于质量为肘的物体,使之在光滑的水平面上沿力的方向移动距离s,恒力做功为形t,再用该恒力作用于质量为m(m<M)的物体上,使之在粗糙的水平面上移动同样距离s,恒力做功为W2,则两次恒力做功的关系是 ( )
A.Wl>W2 B.W1<W2 C.W1=W2 D.无法判断
1.关于作用力和反作用力做功的关系,正确的是 ( )
A.作用力做正功时反作用力一定做负功
B.作用力做的功与反作用力做的功一定大小相等符号相反
C.作用力做正功时反作用力也可做正功
D.作用力做负功时,反作用力也可以同时做负功
15.一水平的浅色长传送带上放置一煤块(可视为质点),煤块与传送带之间的动摩擦因数为
。初始时,传送带与煤块都是静止的。现让传送带以恒定的加速度a0开始运动,当其速度达到v0后,便以此速度做匀速运动。经过一段时间,煤块在传送带上留下了一段黑色痕迹后,煤块相对于传送带不再滑动。求此黑色痕迹的长度。
答案:解:根据“传送带上有黑色痕迹”可知,煤块与传送带之间发生了相对滑动,煤块的加速度a小于传送带的加速度a0。根据牛顿定律,可得
a=μg
设经历时间t,传送带由静止开始加速到速度等于v0,煤块则由静止加速到v,有
v0=a0t v=at
由于a<a0,故v<v0,煤块继续受到滑动摩擦力的作用。再经过时间t',煤块的速度由v增加到v0,有 v=v+at'
此后,煤块与传送带运动速度相同,相对于传送带不再滑动,不再产生新的痕迹。
设在煤块的速度从0增加到v0的整个过程中,传送带和煤块移动的距离分别为s0和s,有
s0=a0t2+v0t' s=
传送带上留下的黑色痕迹的长度 l=s0-s
由以上各式得l=
14.如图所示,传送带与水平面之间的夹角30o,其上A、B两点间的距离为5m,传送带在电动机的带动下以v=1m/s的速度匀速运转,现将一质量为m=10kg的小物体(可视为质点)轻放在传送带上A点,已知小物块与传送带间的动摩擦因数μ=
,则在传送带将小物块从A传送到B的过程中,求:(g=10m/s2)
(1)传送带对小物块做了多少功?
(2)为传送小物块,电动机额外需做多少功?
分析解答:
(1)传送带对小物块做功
W-mgL sin30o=
mv2
∴ W =255J
(2)A滑动加速s1后与传送带匀速运动
μmgcos30os1-mgs1 sin30o=
mv2
∴ s1=0.1m
∵ Δs也等于0.1m
∴ 电动机额外需做多少功:ΔW=ΔQ=μmgcos30oΔs=15J
说明:① 电动机额外多做的功转化为内能形式,即“摩擦生热”。
13、(16分)解:(1)A、B、C处于静止状态时,设B、C间距离为L1,则C对B的库仑斥力
(2分)
以A、B为研究对象,根据力的平衡,
(1分)
联立解得:L1=1.0m(1分)
(2)给A施加力F后,A、B沿斜面向上做匀加速直线运动,C对B的库仑斥力逐渐减小,A、B之间的弹力也逐渐减小。经过时间t0,B、C间距离设为L2,A、B两者间弹力减小到零,此后两者分离,力F变为恒力,则t0时刻C对B的库仑斥力为
①(1分)
以B为研究对象,由牛顿第二定律有:
②(2分)
联立①②解得:L2=1.2m
则t0时间内A上滑的距离
(1分)
(3)设t0时间内库仑力做的功为W0,由功能关系有:
(1分)
代入数据解得W0=1.2J③(1分)
(4)设在t0时间内,末速度为v1,力F对A物块做的功为W1,由动能定理有
④(1分)
而
⑤
⑥
⑦(1分)
由③④⑤⑥⑦式解得:W1=1.05J(1分)
经过时间t0后,A、B分离,力F变为恒力,对A由牛顿第二定律有:
⑧(1分)
力F对A物块做的功W2=F(L-L2)⑨
由⑧⑨式代入数据得W2=5J(1分)
则力F对A物块做的功W=W1+W2=6.05J(1分)①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩
13.
(16分)如图15所示,可视为质点的三物块A、B、C放在倾角为30°、长L=2m的固定斜面上,物块与斜面间的动摩擦因数
,A与B紧靠在一起,C紧靠在固定挡板上,三物块的质量分别为mA=0.80kg、mB=0.64kg、mc=0.50kg,其中A不带电,B、C的带电量分别为qB=+4.0×10-5C、qC=+2.0×10-5C且保持不变,开始时三个物体均能保持静止且与斜面间均无摩擦力作用。如果选定两个电荷在相距无穷远的电势能为0,则相距为r时,粮店电荷具有的电势能可表示为
。现给A施加一平行于斜面向上的力F,使A在斜面上作加速度a=1.5m/s2的匀加速直线与动,经过时间t0,力F变为恒力,当A运动到斜面顶端时撤去力F,已知静电力常量k=9.0×109N·m2/C2,g=10m/s2.求:
(1)未施加力F时物块B、C间的距离;
(2)t0时间内A上滑的距离;
(3)t0时间内库仑力做的功;
(4)力F对A物块做的总功。
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