20xx年高考物理一輪復(fù)習(xí)隨堂練習(xí)動能動能定理新人教版-閱讀頁
2025-03-15 03:48本頁面
【正文】 電動機又以最大功率工作，被救人員上升h＝90 m時恰好達到最大速度(g取10 m/s2)，試求：(1)被救人員剛到達機艙時的速度；(2)這一過程所用的時間．解析：(1)第一階段繩以最大拉力拉著被救人員勻加速上升，當(dāng)電動機達到最大功率時，功率保持不變，被救人員變加速上升，速度增大，拉力減小，當(dāng)拉力與重力相等時速度達到最大．由Pm＝FTvm＝mgvm得vm＝＝ m/s＝15 m/s(2)a1＝＝ m/s2＝5 m/s2勻加速階段的末速度v1＝＝ m/s＝10 m/s，時間t1＝＝ s＝2 s上升的高度h1＝t1＝2 m＝10 m對于以最大功率上升過程，由動能定理得：Pmt2－mg(h－h(huán)1)＝mv－mv代入數(shù)據(jù)解得t2＝ s，所以此過程所用總時間為t＝t1＋t2＝(2＋) s＝ s.答案：(1)15 m/s (2) s11.圖5－2－18如圖5－2－18所示，質(zhì)量m＝ kg的小球從距離地面高H＝5 m處自由下落，到達地面時恰能沿凹陷于地面的半圓形槽壁運動，半圓形槽的半徑R＝ m，小球到達槽最低點時速率恰好為10 m/s，并繼續(xù)沿槽壁運動直到從槽左端邊緣飛出且沿豎直方向上升、下落，如此反復(fù)幾次，設(shè)摩擦力大小恒定不變，取g＝10 m/s2，求：(1)小球第一次飛出半圓形槽上升到距水平地面的高度h為多少？(2)小球最多能飛出槽外幾次？解析：(1)在小球下落到最低點的過程中，設(shè)小球克服摩擦力做功為Wf，由動能定理得：mg(H＋R)－Wf＝mv2－0從小球下落到第一次飛出半圓形槽上升到距水平地面h高度的過程中，由動能定理得mg(H－h(huán))－2Wf＝0－0聯(lián)立解得：h＝－H－2R＝ m－5 m－2 m＝ m.(2)設(shè)小球最多能飛出槽外n次，則由動能定理得：mgH－2nWf＝0－0解得：n＝＝＝故小球最多能飛出槽外6次．答案：(1) m (2)6次12．圖5－2－19如圖5－2－19甲所示，一豎直平面內(nèi)的軌道由粗糙斜面AD和光滑圓軌道DCE組成，AD與DCE相切于D點，C為圓軌道的最低點，將一小物塊置于軌道ADC上離地面高為H處由靜止下滑，用力傳感器測出其經(jīng)過C點時對軌道的壓力FN，改變H的大小，可測出相應(yīng)的FN的大小，F(xiàn)N隨H的變化關(guān)系如圖乙折線PQI所示(PQ與QI兩直線相連接于Q點)，QI反向延長交縱軸于F點(0, N)，重力加速度g取10 m/s2，求：(1)小物塊的質(zhì)量m；(2)圓軌道的半徑及軌道DC所對應(yīng)的圓心角θ.(可用角度的三角函數(shù)值表示)(3)小物塊與斜面AD間的動摩擦因數(shù)μ.解析：(1)如果物塊只在圓軌道上運動，則由動能定理得mgH＝mv2解得v＝；由向心力公式FN－mg＝m，得FN＝m＋mg＝H＋mg；結(jié)合PQ曲線可知mg＝5得m＝ kg.(2)由圖象可知＝10得R＝1 m．顯然當(dāng)H＝ m對應(yīng)圖中的D點，所以cos θ＝＝，θ＝3
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