题目内容
20.如图所示,一物块以6m/s的初速度从曲面A点下滑,运动到B点速度仍为6m/s,若物体以7m/s的初速度仍由A点下滑,则运动到B点时的速度( )A. | 大于7 m/s | B. | 小于7m/s | ||
C. | 等于7m/s | D. | 条件不足,无法计算 |
分析 物体从曲面的A点下滑过程中,重力和摩擦力做功,当物体下滑的速度增大时,运用向心力知识分析轨道对物体支持力的变化,判断摩擦力如何变化,确定物体克服摩擦力做功的大小,分析动能变化量的大小,再求出物体运动到B点时的速度范围.
解答 解:第一次物体从曲面的A点下滑过程中,动能变化量为零,则重力做的功等于克服摩擦力做的功.第二次物体下滑时速度增大,在同一点物体所需要的向心力增大,轨道对物体的支持力增大,则物体对轨道的压力增大,物体所受的滑动摩擦力随之增大,从A运动到B,路程相等,则物体下滑过程中克服摩擦力做功将增大,所以重力做功将小于克服摩擦力做功,总功为负值,根据动能定理得知,物体的动能减小,第一次下滑过程动能变化量为零,第二次则有$\frac{1}{2}$mvB2-$\frac{1}{2}$mvA2<0,得:vB<vA=7m/s
故选:B
点评 本题运用向心力和动能定理分析运动员下滑过程动能的变化量大小,是经常采用的思路.要知道滑动摩擦力做功与路程有关.
练习册系列答案
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10.关于质点做圆周运动,下列说法正确的是( )
A. | 加速度和速度都变化,但物体所受合力不变 | |
B. | 合外力方向一定垂直于速度方向,且一定指向圆心 | |
C. | 匀速圆周运动是匀变速运动,其加速度恒定不变 | |
D. | 匀速圆周运动不是匀速运动,合外力方向一定指向圆心 |
11.以下说法中正确的有( )
A. | 功可以全部转化为热,但热量不能全部转化为功 | |
B. | 物体吸收热量,同时对外做功,其内能可能增加 | |
C. | 食盐溶化过程中,温度保持不变,说明食盐是晶体 | |
D. | 布朗运动是指液体分子的无规则运动 | |
E. | 当分子力表现为引力时,分子势能都随分子间距离的增大而增大 |
8.如图是磁流体发电机的示意图,在间距为d的平行金属板A、C间,存在磁感应强度为B、方向垂直纸面向外的匀强磁场,两金属板通过导线与变阻器R相连,等离子体以速度v平行于两金属板垂直射入磁场.若要增大该发电机的电动势,不能采取的方法是( )
A. | 增大d | B. | 增大B | C. | 增大R | D. | 增大v |
15.电动机以恒定的功率P和恒定的转速n卷动绳子,拉着质量为M的木箱在光滑的水平地面上前进,如图所示,电动机卷绕绳子的轮子的半径为R,当运动至绳子与水平成θ角时,下述说法正确的是( )
A. | 木箱将匀速运动,速度是2πnR | |
B. | 木箱将匀加速运动,此时速度是2πnRcosθ | |
C. | 此时木箱对地的压力为Mg-$\frac{ρsinθ}{2πnR}$ | |
D. | 此过程木箱受的合外力方向不变 |
12.如图所示,火车质量为M,火车转弯半径为R,铁轨平面倾角为θ,当火车以速率v0驶过转弯处时,由重力和支持力的水平合力完全提供向心力,重力加速度为g,下列说法不正确的是( )
A. | 当以速率v0行驶时,向心力大小为m$\frac{{{v}_{0}}^{2}}{R}$ | |
B. | 当以速率v0行驶时,向心力大小为mgtanθ | |
C. | 当以速率v(v>v0)行驶时,火车轮缘与外轨挤压 | |
D. | 当以速率v(v>v0)行驶时,火车轮缘与内轨挤压 |
10.两个大小相等的共点力F1=F2=10N,当它=们之间的夹角为90°时,合力的大小为( )
A. | 20 N | B. | 10$\sqrt{2}$N | C. | 10N | D. | 10$\sqrt{3}$N |