题目内容
如图(a)所示,质量m=1kg的物体置于倾角θ=37°的固定粗糙斜面上.t=0时对物体施以平行于斜面向上的拉力F,t=1s时撤去拉力,斜面足够长,物体运动的部分v-t图如图(b)所示,则下列说法中正确的是( )A.拉力的大小为20N
B.t=3s时物体运动到最高点
C.t=4s时物体的速度大小为10m/s
D.t=1s时物体的机械能最大
【答案】分析:根据动量定理分别研究拉力撤去前后的过程,求解拉力的大小.将速度图象延长到v=0,得到物体运动到最高点的时刻.根据拉力做功情况,判断物体的机械能何时最大.
解答:解:
A、根据动量定理得:
在0-1s时间内:(F-f-mgsinθ)t1=mv1,
在1-2s时间内:-(f+mgsinθ)t2=mv2-mv1,
联立得F=
代入解得,F=30N.故A错误.
B、将速度图象延长到v=0,得到t=3s,则t=3s时物体运动到最高点.故B正确.
C、t=4s时物体的速度大小为0.故C错误.
D、物体在沿斜面向上运动的过程中,拉力大于摩擦力,两个力的合力对物体做正功,物体的机械能增加,当拉力F撤去时,摩擦力做负功,物体的机械能开始减小,则t=1s时刻物体的机械能最大.故D正确.
故选BD
点评:本题运用动量定理研究拉力F的大小,也可以求出加速度,由牛顿第二定律求解拉力F.机械能的变化量取决于除重力以外力做的功.
解答:解:
A、根据动量定理得:
在0-1s时间内:(F-f-mgsinθ)t1=mv1,
在1-2s时间内:-(f+mgsinθ)t2=mv2-mv1,
联立得F=
代入解得,F=30N.故A错误.
B、将速度图象延长到v=0,得到t=3s,则t=3s时物体运动到最高点.故B正确.
C、t=4s时物体的速度大小为0.故C错误.
D、物体在沿斜面向上运动的过程中,拉力大于摩擦力,两个力的合力对物体做正功,物体的机械能增加,当拉力F撤去时,摩擦力做负功,物体的机械能开始减小,则t=1s时刻物体的机械能最大.故D正确.
故选BD
点评:本题运用动量定理研究拉力F的大小,也可以求出加速度,由牛顿第二定律求解拉力F.机械能的变化量取决于除重力以外力做的功.
练习册系列答案
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如图(a)所示,质量为m小球与轻绳一端相连,绕另-端点O在竖直平面内作圆周运动,绳子长度为R,忽略一切阻力的影响,现测得绳子对小球的拉力随时间变化的图线如图(b)所示,则下列判断中一定正确的是( )
A、t1时刻小球的速度大小为
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B、t2时刻小球的速度大小为
| ||
C、t3时刻小球的速度大小为
| ||
D、t4时刻小球的速度大小为
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如图(a)所示,质量m=1kg的物体置于倾角θ=37°的固定粗糙斜面上.t=0时对物体施以平行于斜面向上的拉力F,t=1s时撤去拉力,斜面足够长,物体运动的部分v-t图如图(b)所示,则下列说法中正确的是( )
A、拉力的大小为20N | B、t=1s时物体运动到最高点 | C、t=4s时物体的速度大小为10m/s | D、t=1s时物体的机械能最大 |