题目内容
3.某同学利用玩具电动车模拟腾跃运动.如图所示,AB是水平地面,长度为L=6m,BCDE是一段曲面,且在B点处平滑连接.玩具电动车的功率始终为P=10W,从A点由静止出发,到达离地面h=1.8m的E点水平飞出,落地点与E点的水平距离x=2.4m.玩具电动车可视为质点,总质量为m=1kg,重力加速度g取10m/s2,不计空气阻力.求:(1)玩具电动车过E点时的速度;
(2)若玩具电动车在AB段所受的阻力Ff恒为2N,从B点到E点的过程中,克服摩擦阻力做功10J,则从A点至E点过程所需要的时间是多少?
分析 (1)从E点之后做平抛运动,利用平抛运动的知识求的E点速度;
(2)电动车在冲上坡顶的过程由动能定理列出等式解决问题
解答 解:(1)由平抛运动得:h=$\frac{1}{2}$gt12;
x=vt1
联立并代入数据解得:v=4m/s
(2)A到E全过程由动能定理得:
Pt-FfL-Wf-mgh=$\frac{1}{2}$mv2;
代入数据解得:t=4.8s
答:(1)玩具电动车过E点时的速度为4m/s;
(2)从A点至E点过程所需要的时间是4.8s.
点评 对于圆周运动分析关键要找到向心力的来源.动能定理的应用范围很广,可以求速度、力、功等物理量,特别是可以去求变力功.
一个题目可能需要选择不同的过程多次运用动能定理研究.
练习册系列答案
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14.
如图所示,质量为m的小球,从离桌面H高处由静止下落,桌面离地高度为h.若以小球释放的初始位置为参考平面,那么,小球落地时的机械能及整个过程中重力势能的变化分别是( )
| A. | 0,减少mg(H-h) | B. | 0,减少mg(H+h) | C. | mgh,减少mg(H-h) | D. | mgH,减少mg(H+h) |
11.
质量之比2:1的球A、B,由轻质弹簧相连后再用细线悬挂在正在竖直向上做匀速运动的电梯内,细线承受的拉力为F;某时刻突然剪断细线,则在细线断的瞬间A、B球的加速度分别为( )
| A. | aA=g,aB=g | B. | aA=0,aB=0.5g | C. | aA=1.5g,aB=0 | D. | aA=0.5g,aB=1.5g |
18.
一质量为m的质点,系在轻绳的一端,绳的另一端固定在水平面上,水平面粗糙.此质点在该 水平面上做半径为r的圆周运动,设质点的最初速率是v0,滑动摩擦力大小恒定,当它运动一周时,其速率变为$\frac{{v}_{0}}{2}$,则( )
| A. | 当它运动一周时摩擦力做的功为-$\frac{3}{8}$mv${\;}_{0}^{2}$ | |
| B. | 质点与水平面的动摩擦因数为μ=$\frac{3{v}_{0}^{2}}{16πrg}$ | |
| C. | 质点在运动了两个周期时恰好停止 | |
| D. | 当质点运动一周时的向心加速度大小为$\frac{{v}_{0}^{2}}{4r}$ |
8.
一人乘电梯从1楼到30楼,经历了先加速、后匀速、再减速的运动过程,则人受到的支持力对人做功情况是( )
| A. | 加速时做正功,匀速时不做功,减速时做负功 | |
| B. | 加速时做正功,匀速和减速时做负功 | |
| C. | 加速和匀速时做正功,减速时做负功 | |
| D. | 始终做正功 |
15.
如图所示的实验装置中,平行板电容器两极板的正对面积为S,两极板的间距为d,电容器所带电荷量为Q,电容为C,静电计指针的偏转角为α,平行板中间悬挂了一个带电小球,悬线与竖直方向的夹角为θ,下列说法正确的是( )
| A. | 若增大d,则α增大,θ不变 | |
| B. | 若增大d,则α减小,θ不变 | |
| C. | 将A板向上提一些时,α增大,θ增大 | |
| D. | 在两板间插入云母片时,则α减小,θ不变 |
11.为了迎接太空时代的到来,美国国会通过一项计划:在2050年前建造成太空升降机,就是把长绳的一端搁置在地球的卫星上,另一端系住升降机,放开绳,升降机能到达地球上,人坐在升降机里.科学家控制卫星上的电动机把升降机拉到卫星上.已知地球表面的重力加速度g=10m/s2,地球半径R=6400km,地球自转周期为24h.某宇航员在地球表面用体重计称得体重为800N,站在升降机中,某时刻当升降机以加速度a=10m/s2垂直地面上升,这时此人再一次用同一体重计称得视重为850N,忽略地球公转的影响,根据以上数据可判断,无法求解的是( )
| A. | 如果把绳的一端搁置在同步卫星上,可知绳的长度至少有多长 | |
| B. | 可以求出升降机此时距地面的高度 | |
| C. | 可以求出升降机此时所受万有引力的大小 | |
| D. | 可以求出宇航员的质量 |