26.(09·安徽·22)(14分)在2008年北京残奥会开幕式上,运动员手拉绳索向上攀登,最终点燃了主火炬,体现了残疾运动员坚忍不拔的意志和自强不息的精神。为了探究上升过程中运动员与绳索和吊椅间的作用,可将过程简化。一根不可伸缩的轻绳跨过轻质的定滑轮,一端挂一吊椅,另一端被坐在吊椅上的运动员拉住,如图所示。设运动员的质量为65kg,吊椅的质量为15kg,不计定滑轮与绳子间的摩擦。重力加速度取。当运动员与吊椅一起正以加速度上升时,试求

(1)运动员竖直向下拉绳的力;

(2)运动员对吊椅的压力。

答案:440N,275N

解析:解法一:(1)设运动员受到绳向上的拉力为F,由于跨过定滑轮的两段绳子拉力相等,吊椅受到绳的拉力也是F。对运动员和吊椅整体进行受力分析如图所示,则有:

由牛顿第三定律,运动员竖直向下拉绳的力

(2)设吊椅对运动员的支持力为FN,对运动员进行受力分析如图所示,则有:

由牛顿第三定律,运动员对吊椅的压力也为275N

解法二:设运动员和吊椅的质量分别为Mm;运动员竖直向下的拉力为F,对吊椅的压力大小为FN

根据牛顿第三定律,绳对运动员的拉力大小为F,吊椅对运动员的支持力为FN。分别以运动员和吊椅为研究对象,根据牛顿第二定律

                   ①

                   ②

由①②得   

       

25.(09·山东·24)(15分)如图所示,某货场而将质量为m1=100 kg的货物(可视为质点)从高处运送至地面,为避免货物与地面发生撞击,现利用固定于地面的光滑四分之一圆轨道,使货物中轨道顶端无初速滑下,轨道半径R=1.8 m。地面上紧靠轨道次排放两声完全相同的木板A、B,长度均为l=2m,质量均为m2=100 kg,木板上表面与轨道末端相切。货物与木板间的动摩擦因数为1,木板与地面间的动摩擦因数=0.2。(最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等,取g=10 m/s2)

(1)求货物到达圆轨道末端时对轨道的压力。

(2)若货物滑上木板4时,木板不动,而滑上木板B时,木板B开始滑动,求应满足的条件。

(3)若1=0。5,求货物滑到木板A末端时的速度和在木板A上运动的时间。

解析:(1)设货物滑到圆轨道末端是的速度为,对货物的下滑过程中根据机械能守恒定律得,

设货物在轨道末端所受支持力的大小为,根据牛顿第二定律得,

联立以上两式代入数据得

根据牛顿第三定律,货物到达圆轨道末端时对轨道的压力大小为3000N,方向竖直向下。

(2)若滑上木板A时,木板不动,由受力分析得

若滑上木板B时,木板B开始滑动,由受力分析得

联立④⑤式代入数据得⑥。

(3),由⑥式可知,货物在木板A上滑动时,木板不动。设货物在木板A上做减速运动时的加速度大小为,由牛顿第二定律得

设货物滑到木板A末端是的速度为,由运动学公式得

联立①⑦⑧式代入数据得

设在木板A上运动的时间为t,由运动学公式得

联立①⑦⑨⑩式代入数据得

考点:机械能守恒定律、牛顿第二定律、运动学方程、受力分析

7.(09·四川·20)如图所示,粗糙程度均匀的绝缘斜面下方O点处有一正点电荷,带负电的小物体以初速度V1从M点沿斜面上滑,到达N点时速度为零,然后下滑回到M点,此时速度为V2(V2<V1)。若小物体电荷量保持不变,OM=ON,则   (  AD  )

A.小物体上升的最大高度为

B.从N到M的过程中,小物体的电势能逐渐减小

C.从M到N的过程中,电场力对小物体先做负功后做正功

D.从N到M的过程中,小物体受到的摩擦力和电场力均是先增大后减小

解析:设斜面倾角为θ、上升过程沿斜面运动的最大距离为L。因为OM=ON,则MN两点电势相等,小物体从M到N、从N到M电场力做功均为0。上滑和下滑经过同一个位置时,垂直斜面方向上电场力的分力相等,则经过相等的一小段位移在上滑和下滑过程中电场力分力对应的摩擦力所作的功均为相等的负功,所以上滑和下滑过程克服电场力产生的摩擦力所作的功相等、并设为W1。在上滑和下滑过程,对小物体,应用动能定理分别有:-mgsinθL-μmgcosθL-W1=-和mgsinθL-μmgcosθL-W1,上两式相减可得sinθL=,A对;由OM=ON,可知电场力对小物体先作正功后作负功,电势能先减小后增大,BC错;从N到M的过程中,小物体受到的电场力垂直斜面的分力先增大后减小,而重力分力不变,则摩擦力先增大后减小,在此过程中小物体到O的距离先减小后增大,根据库仑定律可知小物体受到的电场力先增大后减小,D对。

 0  394473  394481  394487  394491  394497  394499  394503  394509  394511  394517  394523  394527  394529  394533  394539  394541  394547  394551  394553  394557  394559  394563  394565  394567  394568  394569  394571  394572  394573  394575  394577  394581  394583  394587  394589  394593  394599  394601  394607  394611  394613  394617  394623  394629  394631  394637  394641  394643  394649  394653  394659  394667  447090 

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