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一条形磁铁从距地面15m处自由落下,运动中穿过一闭合电路,落地时速度大小为15m/s,若磁铁质量为0.4kg,不计空气阻力,g取10m/s
2
,则磁铁穿过闭合电路过程中闭合电路共产生
J的热量。
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15
试题分析:由能量守恒定律可知重力势能的减小量等于动能和焦耳热的增加量,因此
点评:难度中等,在线框进入磁场过程中,切割磁感线,要克服安培力做功,所以由焦耳热产生
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如图所示,劲度系数为k的弹簧下悬挂一个质量为m的重物,处于静止状态.手托重物使之缓慢上移,直到弹簧恢复原长,然后放手使重物从静止开始下落,重物下落过程中的最大速度为v,不计空气阻力.下列说法正确的是( )
A.手对重物做的功W
1
=
B.重物从静止下落到速度最大过程中重物克服弹簧弹力所做的功W
2
=
-
mv
2
C.弹性势能最大时小球加速度大小为g
D.最大的弹性势能为
关于重力做功和物体重力势能的变化,下面说法中正确的是( )
A.当重力对物体做正功时,物体的重力势能一定减少
B.当物体克服重力做功时,物体的重力势能一定增加
C.重力做功的多少与参考平面的选取无关
D.重力势能等于零的物体,不可能对别的物体做功
摄影组在某大楼边拍摄武打片,要求特技演员从地面飞到屋顶如图所示。若特技演员的质量
m
=50kg,人和车均视为质点,
g
=10m/s
2
,导演从某房顶离地H=8m处架设了轮轴 , 轮和轴的直径之比为2:1。若轨道车从图中A前进s=6m到B处时速度为v=5m/s,则由于绕在轮上细钢丝拉动特技演员(以地面为零重力势能面)
A.上升的高度为4m
B.在最高点具有竖直向上的速度3m/s
C.在最高点具有的机械能为2900J
D.钢丝在这一过程中对演员做的功为1225J
质量为m的物体从地面上方H高处无初速度释放,落在水平地面后砸出一个深为h的坑,如图所示,则在整个过程中,下列说法不正确的是:( )
A.重力对物体做功为mgH
B.物体的重力势能减少了mg(h+H)
C.外力对物体做的总功为零
D.地面对物体平均阻力大小为mg(h+H)/h
在高台跳水比赛中,质量为
的跳水运动员进入水中后受到水的阻力而做减速运动,设水对他的阻力大小恒为
,那么在他减速下降
的过程中,下列说法正确的是(
为当地的重力加速度)
A.他的重力势能减少了
B.他的动能减少了
C.他的机械能减少了
D.他的机械能减少了
如图所示,光滑水平面上有一质量M=4.0kg的带有圆弧轨道的平板车,车的上表面是一段长L=1.0m的粗糙水平轨道,水平轨道左侧连一半径R="0.25m" 的
光滑圆弧轨道,圆弧轨道与水平轨道在O′点相切。车右端固定一个尺寸可以忽略、处于锁定状态的压缩弹簧,一质量m=1.0kg的小物块紧靠弹簧放置,小物块与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.5。整个装置处于静止状态,现将弹簧解除锁定,小物块被弹出,恰能到达圆弧轨道的最高点A。取g=10m/
2
,求:
(1) 小物块到达A点时,平板车的速度大小
(2) 解除锁定前弹簧的弹性势能;
(3) 小物块第二次经过O′点时的速度大小;
(4) 小物块与车最终相对静止时,它距O′点的距离。
(12分)如图所示,一质量m=2 kg的物块从水平桌面上的A点以初速度v
0
=4 m/s向左滑行,物块与桌面间的动摩擦因数μ=0.5,A点距弹簧右端位置B的距离x
AB
=0.2 m,物块经B点后将弹簧压缩到最短时到达C点,最大压缩量x
BC
=0.1 m.随后物块被弹簧弹出,从桌边D点离开桌面.x
AD
=0.1 m,桌面距地面高h="0.8" m.(弹簧质量不计,g=10m/s
2
)
(1)求弹簧被压缩时的最大弹性势能;
(2)求物块从桌边刚滑出时的速度大小;
(3)求物块落地点到桌边D的水平距离.
如图所示,一只钢球从一根直立于水平地面的轻质弹簧正上方自由下落,从钢球接触弹簧到弹簧被压缩到最短的过程中,钢球运动的动能和重力势能以及弹簧的弹性势能的变化情况是( )
A.动能一直在减小
B.弹簧的弹性势能一直在减小
C.重力势能一直在减小
D.重力势能以及弹簧的弹性势能的总量一直保持不变
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