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一质量m=0.6kg的物体以v0=20m/s的初速度从倾角为30°的斜坡底端沿斜...

一质量m=0.6kg的物体以v0=20m/s的初速度从倾角为30°的斜坡底端沿斜坡向上运动.当物体向上滑到某一位置时,其动能减少了ΔEk=18J,机械能减少了ΔE=3J,不计空气阻力,重力加速度g=10m/s2,求:

1)物体向上运动时加速度的大小;

2)物体返回斜坡底端时的动能.

 

(1)6m/s2 (2)80J 【解析】 试题物体从开始到经过斜面上某一点时,受重力、支持力和摩擦力,总功等于动能增加量,机械能减小量等于克服摩擦力做的功,根据功能关系列式可解; 对从最高点到底端过程运用动能定理列式求解 【解析】 (1)物体从开始到经过斜面上某一点时,受重力、支持力和摩擦力, 根据动能定理,有 ﹣mg•lsinθ﹣f•l=EK﹣EK0=﹣18J ① 机械能的减小量等于克服摩擦力做的功: f•l=△E=3J ② 由①②可解得l=5m,f=0.6N 因为物体的初速度为v0=20m/s,初动能=120J 滑上某一位置时动能减少了△Ek=18J,则此时动能Ek=102J=,可得v2=340m2/s2 物体在斜坡底端向上运动时受重力、支持力和摩擦力作用,物体做匀减速运动,根据匀变速直线运动的速度位移关系有: ==﹣6m/s2(负号表示方向与初速度方向相反) (2)当该物体经过斜面上某一点时,动能减少了18J,机械能减少了3J,所以当物体到达最高点时动能减少了120J,机械能减少了20J, 所以物体上升过程中克服摩擦力做功是20J,全过程摩擦力做功W=﹣40J 从出发到返回底端,重力不做功,设回到出发点的动能为EK′,由动能定理可得 W=EK′﹣EK0 得EK′=80J 答:(1)物体向上运动时的加速度大小为6m/s2 (2)物体返回斜坡底端时的动能80J.
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考点分析:
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如图甲所示,质量的物体静止在光滑的水平面上,时刻,物体受到一个变力作用,s时,撤去力,某时刻物体滑上倾角为37°的粗糙斜面;已知物体从开始运动到斜面最高点的图像如图乙所示,不计其他阻力,10m/s2,求:

(1)变力做的功;

(2)物体从斜面底端滑到最高点过程中克服摩擦力做功的平均功率;

(3)物体回到出发点的速度大小。

 

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探究功与速度变化的关系实验中(装置如图甲):

1)下列说法哪一项是正确的_____.(填选项前字母)

A.平衡摩擦力时必须将钩码通过细线挂在小车上

B.为减小系统误差,应使钩码质量远大于小车质量

C.实验时,应使小车靠近打点计时器由静止释放

2)图乙是实验中获得的一条纸带的一部分,选取OABC计数点,已知打点计时器使用的交流电频率为50 Hz,则打B点时小车的瞬时速度大小为_____m/s(保留三位有效数字);

3)若用如图所示装置做此实验时,下列说法正确的是_____

A.为了平衡摩擦力,实验中可以将长木板的左端适当垫高,使小车拉着穿过打点计时器的纸带自由下滑时能保持匀速运动

B.每次实验中橡皮筋的规格要相同,拉伸的长度要一样

C.可以通过改变橡皮筋的条数来改变拉力做功的数值

D.可以通过改变小车的质量来改变拉力做功的数值

E.实验中要先释放小车再接通打点计时器的电源

F.通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的最大速度

G.通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的平均速度

 

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小王同学在做“验证机械能守恒定律”实验。

(1)下列实验器材中必须用到的是_________

A.电火花打点计时器      B.小球     C.重物     D.纸带      E.铅锤

(2)实验得到的纸带如下,已知重物质量,标记五个点,要验证点2到点4之间重物的机械能是否守恒,则由纸带计算可得重力势能减少________,动能增加________。(当时重力加速度为,保留三位有效数字)

 

(3)下列关于实验说法正确的是________

A.重物的质量适当大一些,体积小一些

B.打点4时的速度用计算

C.实验时拎住纸带使重物尽量靠近打点计时器,接通电源后再释放重物

 

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图甲为0.1 kg的小球从最低点A冲入竖直放置在水平地面上、半径为0.4 m的半圆轨道,已知小球恰能到达最高点C,轨道粗糙程度处处相同,空气阻力不计。小球速度的平方与其高度的关系图象,如图乙所示。g10m/s2BAC轨道中点。下列说法正确的是(  )

A. 图乙中x4

B. 小球从BC损失了0.125 J的机械能

C. 小球从AC合力做的功为-1.05J

D. 小球从C抛出后,落地点到A的距离为0.8 m

 

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汽车发动机的额定功率为40KW,质量为2000kg,汽车在水平路面上行驶时受到阻力为车重的0.1倍,取g=10m/s2,若汽车从静止开始保持1m/s2的加速度作匀加速直线运动,达到额定输出功率后,汽车保持功率不变又加速行驶了800m,直到获得最大速度后才匀速行驶,则(  )

A.汽车在水平路面上能达到的最大速度为20m/s

B.汽车匀加速的运动时间为10s

C.当汽车速度达到16m/s时,汽车的加速度为0.5m/s2

D.汽车从静止到获得最大行驶速度所用的总时间为57.5s

 

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