6、
的展开式中按
的升幂排列,系数最大的项为第
项,则
等于
A.3 B. 7 C. 6 D.4
5、当
时,
和
的图象只可能是
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4、动点P到A(3,0)点的距离与它到B(0,3)点距离之比为1,则P点的轨迹为
A.直线 B. 椭圆 C. 圆 D.抛物线
3、在
中,已知
,则
的值为
A.-2
B. 2
C.
D. ![]()
2、若抛物线
的焦点与椭圆
的右焦点重合,则
的值为
A.2 B.-2 C.4 D.-4
1、若命题
,则
是
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2.
(圆周运动+受力分析+功能关系)某游乐场中有一种叫“空中飞椅”的游乐设施,其基本装置是将绳子上端固定在转盘的边缘上,绳子下端连接座椅,人坐在座椅上随转盘旋转而在空中飞旋。若将人和座椅看成是一个质点,则可简化为如图所示的物理模型。其中P为处于水平面内的转盘,可绕竖直转轴 OO′转动,设绳长l=10m,质点的质量m=60kg,转盘静止时质点与转轴之间的距离d=4m。转盘逐渐加速转动,经过一段时间后质点与转盘一起做匀速圆周运动,此时绳与竖直方向的夹角θ=370。(不计空气阻力及绳重,绳子不可伸长,sin370=0.6,cos370=0.8,g=10m/s2)求:
(1)质点与转盘一起做匀速圆周运动时转盘的角速度及绳子的拉力;
(2)质点从静止到做匀速圆周运动的过程中,绳子对质点做的功。
解:(1)如图所示,对质点受力分析可得:
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①2分
绳中的拉力T=mg/cosθ=750N②2分
根据几何关系可得:![]()
代入数据得:
rad/s③2分
(2)转盘从静止启动到转速稳定这一过程,绳子对质点做的功等于质点机械能的增加量:
④3分
m,
m/s
代入数据解得W=3450J⑤3分
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ww
1.
(场强的类比思想+势能+机械能守恒)如图所示,桌面上有许多大小不同的塑料球,它们的密度均为
,有水平向左恒定的风作用在球上,使它们做匀加速运动(摩擦不计)。已知风对球的作用力与球的最大横截面积成正比,即F=kS,k为一常量。
(1)对塑料球来说,空间存在一个风力场,请定义风力场强度并写出其表达式
(2)在该风力场中风力对球做功与路径无关,因此可引入风力势能和风力势的概念。若以栅栏P为风力势能参考平面,写出风力势能EP和风力势U的表达式
(3)写出风力场中机械能守恒定律的表达式(小球半径用r表示;第一状态速度为v1,和 P的距离为x1;第二状态速度为v2,和P的距离为x2)
解:(1)风力场强度:风对小球作用力与小球最大横截面积之比,方向与风力相同。2分
即
2分
(2)距P为x处,
3分
3分
(3)
2分
1分
由以上两式得
1分
4. 如图3-13,质量分别为m和2m的两个小球A和B,中间用轻质杆相连,在杆的中点O处有一固定转动轴,把杆置于水平位置后释放,在B球顺时针摆动到最低位置的过程中( )
A.B球的重力势能减少,动能增加,B球和地球组成的系统机械能守恒
B.A球的重力势能增加,动能也增加,A球和地球组成的系统机械能不守恒。
C.A球、B球和地球组成的系统机械能守恒
D.A球、B球和地球组成的系统机械不守恒
[错解]B球下摆过程中受重力、杆的拉力作用。拉力不做功,只有重力做功,所以B球重力势能减少,动能增加,机械能守恒,A正确。
同样道理A球机械能守恒,B错误,因为A,B系统外力只有重力做功,系统机械能守恒。故C选项正确。
[错解原因] B球摆到最低位置过程中,重力势能减少动能确实增加,但不能由此确定机械能守恒。错解中认为杆施的力沿杆方向,这是造成错解的直接原因。杆施力的方向并不总指向沿杆的方向,本题中就是如此。杆对A,B球既有沿杆的法向力,也有与杆垂直的切向力。所以杆对A,B球施的力都做功,A球、B球的机械能都不守恒。但A+B整体机械能守恒。
[分析解答]B球从水平位置下摆到最低点过程中,受重力和杆的作用力,杆的作用力方向待定。下摆过程中重力势能减少动能增加,但机械能是否守恒不确定。A球在B下摆过程中,重力势能增加,动能增加,机械能增加。由于A+B系统只有重力做功,系统机械能守恒,A球机械能增加,B球机械能定减少。所以B,C选项正确。
[评析]有些问题中杆施力是沿杆方向的,但不能由此定结论,只要杆施力就沿杆方向。本题中A、B球绕O点转动,杆施力有切向力,也有法向力。其中法向力不做功。如图3-14所示,杆对B球施的力对B球的做负功。杆对A球做功为正值。A球机械能增加,B球机械能减少。
3. 如图3-6,质量为M的木块放在光滑水平面上,现有一质量为m的子弹以速度v0射入木块中。设子弹在木块中所受阻力不变,大小为f,且子弹未射穿木块。若子弹射入木块的深度为D,则木块向前移动距离是多少?系统损失的机械能是多少?
[错解](1)以木块和子弹组成的系统为研究对象。系统沿水平方向不受外力,所以沿水平方向动量守恒。设子弹和木块共同速度为v。据动量守恒有mv0=(M+m)v
解得v=mv0
子弹射入木块过程中,摩擦力对子弹做负功
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![]()
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(2)系统损失的机械能
即为子弹损失的功能
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[错解原因]错解①中错误原因是对摩擦力对子弹做功的位移确定错误。子弹对地的位移并不是D,而D打入深度是相对位移。而求解功中的位移都要用对地位移。错解②的错误是对这一物理过程中能量的转换不清楚。子弹打入木块过程中,子弹动能减少并不等于系统机械能减少量。因为子弹减少的功能有一部分转移为木块的动能,有一部转化为焦耳热。
[分析解答]以子弹、木块组成系统为研究对象。画出运算草图,如图3-7。系统水平方向不受外力,故水平方向动量守恒。据动量守恒定律有
mv0=(M+m)v(设v0方向为正)
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子弹打入木块到与木块有相同速度过程中摩擦力做功:
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由运动草图可S木=S子-D ③
[评析]子弹和木块相互作用过程中,子弹的速度由V0减为V,同时木块的速度由0增加到V。对于这样的一个过程,因为其间的相互作用力为恒力,所以我们可以从牛顿运动定律(即f使子弹和木块产生加速度,使它们速度发生变化)、能量观点、或动量观点三条不同的思路进行研究和分析。类似这样的问题都可以采用同样的思路。一般都要首先画好运动草图。例:如图3-8在光滑水平面上静止的长木板上,有一粗糙的小木块以v0沿木板滑行。情况与题中极其相似,只不过作用位置不同,但相互作用的物理过程完全一样。
参考练习:如图3-9一质量为M、长为l的长方形木板B放在光滑的水平地面上,在其右端放一质量为m的小木块A,m<M。现以地面为参考系,给A和B以大小相同,方向相反的初速度,使A开始向左运动,B开始向右运动,但最后A刚好没有滑离B板。求小木块A向左运动到达最远处(对地)离出发点的距离。
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提示:注意分析物理过程。情景如图3-10。其中隐含条件A刚好没离B板,停在B板的左端,意为此时A,B无相对运动。A,B作用力大小相等,但加速度不同,由于A的加速度大,首先减为零,然后加速达到与B同速。
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