题目
题型:不详难度:来源:
如图所示,ab是一个位于竖直平面内的圆弧形轨道,高度为h,轨道的末端与水平轨道相切于b点.一个小木块质量为m,原静止在顶端a处,释放后沿轨道滑下,最后停止在水平段的c点.现使小木块从c点出发,靠惯性沿原路恰好回到a点,小木块具有初动能的值为Ek,则
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答案
D
解析
小木块由a点出发的运动过程中,重力势能减小mgh,而末动能为0,这说明在从a经b至c的过程中,克服摩擦力做功等于mgh.现要从c经b返回a,重力势能增量仍是mgh,关键要看克服摩擦力做是否仍与原来相同.在cb段,是直线运动,摩擦力大小与速度无关,仍等于μN=μmg,而在ba段,是圆周运动,摩擦力虽仍等于μN,但压力N的大小与速度大小有关.以经过b点时为例,第一次从上至下经过b点时速度大小为v1,压力N1=mg+mv12/r(r为圆弧半径),第二次从下至上经过b点时速度大小为v2,压力N2=mg+mv22/r.(其他各点的压力大小虽不能用这个式子计算,但都与速度大小有关.)
由于第一次经过b点时的动能一定小于mgh,而第二次经过b点时的动能一定大于mgh,可知v2>v1,从而第二次通过圆弧ba段的摩擦力要大于第一次通过时摩擦力,因此第二次克服摩擦力做的功一定大于mgh.本题的答案是选项D,即Ek>2mgh.
核心考点
试题【如图所示,ab是一个位于竖直平面内的圆弧形轨道,高度为h,轨道的末端与水平轨道相切于b点.一个小木块质量为m,原静止在顶端a处,释放后沿轨道滑下,最后停止在水平】;主要考察你对功能关系等知识点的理解。[详细]
举一反三
如图所示,一个线轴质量为m,边缘轮半径为R ,中间轴半径为r,一根细线一端固定在轴上最低点C处,然后在轴上沿顺时针方向绕了两周。线轴放在水平桌面上,它与桌面间的动摩擦因数为μ。现用水平外力F向左慢慢拉细线的另一端,直到绕在线轴上的细线全部松开,这时线轴的C点又位于最低点,并且C点的位移恰好等于中心轴周长的2倍。求这个过程中产生的热量是多大?
一个质量M =30kg的小孩在光滑的冰面上推着一个质量m=6kg的冰车以速度v0=5m/s匀速滑行。他把冰车用力推出去,使冰车的速度变为原来的2倍。在这个过程中,他对冰车做多少功?他体内有多少化学能转化为机械能?
把打桩机的重锤从离桩顶端2.0m高处自由下落,打到桩上,锤与桩的作用时间极短,作用后锤不弹起而与桩一起运动,桩被打入土中20cm深停止。如果桩受到地面的阻力大小跟它进入土中的深度成正比,并且桩受到土的阻力比桩和锤的重力要大得多。那么再把重锤升到原高度自由落下,这次打击能把桩再打入土中多深?
如图所示,Q是一个带半圆形轨道的物体,固定在地面上,轨道位于竖直平面内,A.b两端点等高。金属块P从H高处自由下落,滑过Q从b点竖直上升,到达的最大高度是H / 2。当它再次落下,滑过Q后,
A.恰能到达a点
B.能冲出a点
C.不能到达a点
D.无法确定
如图,一绳绕过两个滑轮,一端系着质量为M的重物,另一端系着质量为m的浮于水上的小船,开始时小船静止,并设法使重物也静止.释放重物后,重物下降一段距离到达p处时,小船的速度为υ,此时系在船上的斜绳与水平方向所夹的锐角为θ.若不计滑轮、绳的质量及一切阻力,求上述过程中重力对质量为M的重物做的功。
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