AD
x=vt
a=v/t
同向:x=7,a=6
反向:x=-3,a=-14
B
A:加速度是速度变化量和时间共同决定
B:加速度:速度变化快慢
C:不同向,方向改变
D:同向,质点速度一定增大
BC
A:形状大小不能忽略
D:转动
C:环绕地球,可以看作质点
AD
D:加速度减小时,速度增大,但比较慢
B
设路程为3s
t=2s/V+s/v2
$\overline v=3s/t=28km/h$ 联立,V=35
D
A:位移方向和运动方向不一定相同
C:单向直线才相等
D
B:a表示速度的变化率
D:加速度不变,速度变化,变化率相同,是匀变速
D
ABC:根据x-a公式,位移大小至少由初速度,末速度,加速度三个物理量中的2个确定
D
C
A
BC
D:概念不同
C
AB:地球自西向东旋转,所以看到太阳东升西落。如果清晨,飞机向东飞行,飞机相对太阳向东,乘客看到仍从东升起;向西看不到,错误
CD:看到西边升起,必须傍晚,且相对地球向西,飞机自东向西飞行速度大于地球自转速度,C正确
C
AB:水平速度相同,飞机上看,物体自由落体,AB错误
CD:有水平速度,所以是平抛,C正确
先算到刹车的时间t,再比较是否大于4s,再用
$v^2-v_0^2=2ax$ 求出x
求a:
$x_2-x_1=at^2$ 第二种方法:中间时刻的瞬时速度=平均速度,算出2段平均速度,中间时间10s,x为总位移的一般,然后计算
求$v_0$:代公式
ABC
C:第2次到第三次闪光的位移:根据连续相等时间的位移之比:1:3:5,位移差相等,所以8-x=x-2,x=5
D:不知道初速度是不是0开始
ABC
作差:$v_1^2-v_2^2=\frac{(v_0-v^t)^2}4>0$
$v_1>v_2$
C
B
设位移x,通过前一半位移所用时间为$t_1$,通过后一半位移所用时间为$t_2$
$\frac x 2=\frac 1 2at_1^2$
$x=\frac 1 2a(t_1+t_2)^2$ 联立,$t_2=(\sqrt 2 -1)t_1$
$\frac{v_2-v_1}T$
AB
D:题目条件无法判断
C
$\sqrt n-\sqrt{n-1}$
最后一辆刚准备出发,第一辆最先出发,最远,第二辆第二远
7:16=x:320
x=140
a=2.25
v0=1.5
$\frac{2x(t_1-t_2)}{t_1t_2(t_1+t_2)}$
④:2个
C:速度改变量:△v=at=gt=10×5=50
AB
AC
D
(1)
A:0-2s:匀速直线,v=3m/s;2-6s:静止;6-8s:与正方向相反的匀速直线运动,v=-6m/s
B:0-2s:匀加速直线,a=3m/s^2:2-6s:匀速直线;6-7s:匀减速,7-8s:与正方向相反的匀加速,a=(-6-6)/2=6m/s^2
(2)
A:
x=-6-0=-6m
s=6+|-6-6|=18m
B:
7s时,速度为0,为正向最大位移处
x=30
s=36
火箭上升是向上推力减向下的重力,55s后关闭发动机,意味着55s后只受重力作用,所以55-80s处为g
55-80s,a<0,但是v>0,方向向上,所以80s处为最大高度
(1) g=-240/(80-55)=-9/6
(2) 8750
(3)上升时间$t_1=80s$,下降时间$t_2=\sqrt{\frac{2h}{g}}=42.7s$
$t=t_1+t_2=122.7s$
A:斜率k不为0,速度肯定不为0
C:t1是,相交,说明到了同一位置相遇,但是t=0时位置不同,所以t1时位移不同
AB
D:斜率k是速度,所以Q速度一直大于P
AC
BC
AB:都从0时刻为起点出发,所以A正确
ACD
C:0-4s面积为0,位移为0,所以物体一直在出发点负方向上
BD
BD
B:说法换成加速度先向上后向下正确
C
3s末,t直接代3,而不是4
C
BCD
D:v-t图,位移是面积
C
D:在物理中,加速度的正负号只是代表方向,而不是大小
A
平均速率=路程/时间
D:动能增大了,合外力做正功
BC
不能用$△h=gt^2$,不是位移差,是一段位移
相等时间位移比△h=1:3:5:7
△h=5/16H
H=3.2m
距离地面高度:$h_2=7/16H=1.4m$
(2)
$h=\frac 1 2 gt^2$
$t=\sqrt{\frac{2h}g}=0.8s$ 总时间0.8s,间隔4段,所以△t=0.8/4=0.2s
总时间t,1滴水下落时间:$△t=\frac {t}{n-1}$
$h=\frac 1 2g△t^2$
$=\frac 1 2g\frac {t^2}{(n-1)^2}$ ①第一滴落下,第三滴开始下落,间隔两段,△h=1:3:5
$h'=\frac 3 4h$
$=\frac{3gt^2}{8(n-1)^2}$ ①→$g=\frac{2h(n-1)}{t^2}$
方法1:
设总高度:h,总时间:$t_0$
列方程组:
$h=\frac 1 2 gt^2$
$h-196=\frac 1 2g(t_0-4)^2$ 方法2:平均速度法
4s内中间速度=平均速度:$\overline{v_0}=196/4=49m/s$
4s中间时刻$t_1$,
$0-t_1$ 的平均速度为49m/s根据$v=gt$
$t_1=\frac{v_t}g=\frac{49}{9.8}=5s$
$t_0=5s+4/2=7s$
$h=\frac 1 2t^2=\frac 1 2 ×9.8×7^2$
方法1:
算出上升时间,下降时间,加起来
方法2:
算出上升速度,列方程
$v_0=\sqrt{2gh}=3m/s$ a=-g
x=-10m
$x=v_0t-\frac 1 2gt^2$ 求解,舍小于0的解
D
速率没有方向,只有大小
D
g始终向下
BD
身体重心上升了身高的一半,0.9m
B
向上为正方向,抛出点上方,h取正;下方,h取负
下方:解方程舍去t<0的根
v=40
x=60
g=-10
x=$v_0t-\frac 1 2gt^2$
$60=40t-5t^2$ t=2或t=6
如果在抛出点下方,x=-60,舍去t<0的根
方法1:
$h=\frac 1 2gt^2$
$h=H-△h=\frac 1 2g(T-△t)^2$ 解方程组
方法2:平均速度法
最后4s平均速度=4s中间时刻$t_1$瞬时速度:$\overline v=196/4=49m/s$
$t_1=\frac v g=\frac{49}{9.8}=5s$
$t=5+4/2=7s$
$h=\frac 1 2gt^2=240.1m$
设杆下端初始位置到窗口上沿距离为h,
$h=\frac 1 2gt^2$
$h+2+1.45=\frac 1 2g(T+0.3)^2$ h=5m
126.25m
B
ma=mg-f
$a=\frac 1 3g$
$f=\frac 2 3mg$
C:速度改变量:|-20-30|=50m/s
D:5m/s
AB
速度相等,相距最远;位移相等,追上
△S>S:相撞
△S<S:不相撞
△S=S:临界
∴△S≤S:不相撞
方法1:图像
$△S=\frac{(v_1-v_2)t}{2}≤S$ 临界即$v_a=v_b$时
$v_1-at=v_2$
$t=\frac{v_1-v_2}{a}$ ∴
$\frac{(v_1-v_2)^2}{2a}≤S$ ∴
$a≥\frac{(v_1-v_2)^2}{2S}$ 方法2:
v_a=v_b时,
若△≤S,则不相撞
即$△S=x_a-x_b$
$=(v_1t-\frac 1 2at^2)-v_2t$
$=(v_1-v_2)t-\frac 1 2at^2$ ∴
$a≥\frac{(v_1-v_2)^2}{2S}$
108km/h=30m/s
反应时间位移:$x_1=vt=30×0.5=15$
刹车过程位移:$x_2=\frac{v_2}{2a}=\frac{30^2}{2×4}=112.5m$
$x=x_1+x_2=15+112.5=127.5m$
速度相等经历时间:
$t=\frac{v_2-v_1}{a}=\frac{6-20}{-0.8}=17.5s$ 客车位移:$x_1=\frac{v_2^2-v_1^2}{2a}=227.5m$
货车位移:$x_2=v_2t=6×17.5=105m$
$x_1>x_2+120$ ,会相撞
乙平均速度:$\overline v=\frac{v_2}{2}=5m/s$,A速度<B的平均速度,所以B静止时A仍未追上B
$v_2^2=2ax_B$
$x_B=25m$
$x_B+S=v_1t$ t=8s
经过8s追上
D
CD
两车v_0,a相同,所以刹车时间、位移相同,设刹车时间为t,刹车位移$s=v_0t-\frac 1 2t^2$
后车运动时间为2t,位移$s'=v_0t+s=v_0t+v_0't-\frac 1 2t^2$
所以刹车前两车相距至少为$△s=s'-s=v_0t$,
又因为$0=v_0-at$,所以$v_0=at$,代入$s=v_0t-\frac 1 2t^2$,
得$s=at^2-\frac 1 2at^2=\frac 1 2at^2$,
再将$v_0=at$代入$△s=v_0t$,$△s=at^2$,所以△s=2s
BCD
根据v-t图,乙追上甲时,x相等,图像上围成的面积相等,则$v_乙=2v_0$,但是不知道追上乙车所用时间,所以不能求出乙车走的路程
A
相遇时不相撞,直接按照相遇处理
a=0.5m/s
D:b位移一直大于a位移
AC
AB:0-10s,乙速度一直大于甲,10-20s,甲速度一直大于乙,所以0-10s远离,10-20s靠近
C
$t_1$ 处刚好相遇
$\frac 1 2t_1$ 时,根据图像,甲比乙多走$\frac 3 4S$,当初始距离$d=\frac 3 4S$时,恰巧相遇D
仔细读题:相向
C
C
和$s_2$没有关系
$s_1<s_0$ 不相遇
$s_1=s_0$ 相遇1次
$s_1>s_0$ 相遇2次ABC
质量不均匀的3个球,重心在球心位置分别如图,球受到Q给的弹力都指向重心
C
AC
C
ACD
B:磁铁不用接触
D:惯性
A
力是物体间的相互作用,方式可能是接触、吸引、挤压等
C
C
AD
B:重力,支持力,吸引力三力平衡
C:牛三:铁块对磁板压力大小=磁板对铁块支持力大小,磁板对铁块支持力大小=铁块重力与吸引力的矢量和
D:是作用力和反作用力
AC
C
D
B
B
B:垂直
CD
A:压力大小=重力
压力和支持力是相互作用力,因为它们是作用于不同物体的两个力;重力和支持力是平衡力,因为它们作用于同一物体
C
C
B
ACD
A受到向下的重力,向上的拉力,B对A向下引力和B对A向上的支持力,4力平衡,因为拉力和重力大小相等,所以B对A向下引力和B对A向上支持力相等,所以F1>0,但不一定等于mg
AB当成整体, 重力2mg,向上拉力mg,还有向上支持力mg
D
C:对N,N弹簧不受力,所以绳子也不受力,对a,保持平衡需要M弹簧提供支持力,即M处于压缩状态,这种情况M不可能处于拉伸状态
AD
$F_1=k(l_0-l_1),F_2=k(l_2-l_0)$ 联立C
AB:与相对运动
CD
(2)行李匀加速运动的时间
(3)如果提高传送带的运行速率,行李能较快到B处,求行李从A传送到B的最短时间和传送带对应的最小运行速率
(1)a=F/m直接计算
f=4N a=1m/s^2
(2)
设行李匀加速时间为t,末速度1m/s
v=at带入,t=1s
(3)行李从A一直匀加速到B时,传送时间最短,则
$L=\frac 1 2at_{min}^2$ t=2s
v=at=2m/s
C
B:没相对运动趋势,摩擦力为0
C:不知道是否光滑
AD
D:相对
C
静止
D
如果2个摩擦力都不为0也可选
B
上爬:重力和向上的静摩擦力平衡
下滑:重力和向上的滑动摩擦力平衡
C
主动轮:提供动力,轮子相对地面向后走,静摩擦力,方向向前
从动轮:地面给的摩擦力向前,滑动摩擦力,向后
D
ACD
$m_1:N_1=m_1gcosa,f_1=m_1gsina$
$m_2:N_2=m_2gcosb,f_2=m_2gsinb$
$m_1>m_2, cosa>cosb, sina<sinb$
$N_1>N_2,f_1,f_2$ 无法比较整体分析,只受重力和支持力,水平方向无运动趋势,f=0
静止
ACD
A:受力平衡
B:B向左匀直,$F=f_B+f$,则$f=F-f_B=F-T$,根据牛三,地面受到摩擦力≥F-T
C:滑动摩擦与相对速度无关
D:2F拉木板B,B开始加速,但是AB之间压力,μ不变,所以摩擦力大小不变,A受到摩擦力大小仍为T
AD
3, 5
(2)墙壁受到压力为__
(1)匀速下滑,物体受到重力,压力,墙壁支持力和滑动摩擦力,由平衡条件得:f=mg
(2)
根据滑动摩擦力公式:f=μN
得出$N=\frac{mg}{μ}$
支持力和摩擦力,10N,14.6N
100N
B
D
A
A
B
C
A
A
C
B
D
ABD
A
A
正交分解:F1,F2夹角只能为直角
A
BC
定滑轮不改变力的大小
AB
D
$F_Acos60°=F_B$
$F_Bsin60°=G$
$F_A=\frac{2\sqrt3}{3}G=,F_B=\frac{\sqrt 3}{3}G$ 带入G=100
别忘记Fn
B
分解mg为左下的F2,向右的F1即可
D
Fn反向延长,和mg,F放在一个矩形最直观
F=mg/tanθ
Fn=mg/sinθ
A
μ不能用,因为没有滑动
A
$F_合=mg=10N$ 根据合力公式,得最大夹角120°,细绳和竖直夹角为60°,
1/2sin60°即可
A
B
作受力分析图,绳和竖直方向角度为θ
mg=2Fcosθ
A:θ>60°,$F_A>G$
C:不在同一直线无法平衡,不是一对平衡力,加上重力才能保持平衡
D:力的合成为矢量合成,不能加减大小
B
乘坐热气球飘在空中,由于地球自转,一昼夜就能周游世界:不可行
C
(1)
静止或匀直
(2)
向左匀减速或向右匀加速
(3)
向左匀加速或向右匀减速
BD
CD
BCD
C
惯性减小,运动状态易改变
B:上抛最高点受力不平衡
AC
A
A
D
CD
C
AB:称质量
C:弹簧秤称重力
两极重力比赤道重力大
AC
$t=\sqrt{\frac{2g}{h}}$
$v^2=2gh, v=\sqrt{2gh}$ C
没摩擦力,斜面体abc下滑时,小球只受重力和支持力,合力竖直向下,所以碰到斜面之前竖直下落
C
D
A:合外力越大,a越大,但速度不一定越大,静止到受力可能a很大,v很小
D
速度与倾角有关
B
开始受3个力平衡,则有f=F1-F2=10-2=8N
物体处于静止状态,说明最大静摩擦力大于等于8N,
撤去F1,外力为2N,小于8N,所以物体仍处于平衡,合力为0
D
不正确的
A
BC
C
不受外力,物体保持静止或匀直
C
A
A 不符合牛一
C
AD
A
B
C
物体大小,形状相对研究的问题可以忽略不计,物体可以看作质点,是理想化模型
绝对光滑水平面不存在,也是理想化模型
AB
B
B
D
bcad
B
CD应是加速度,不是速度
C
受力分析:刚接触弹簧为A点,压缩到最大为B点,接触弹簧到压缩最大,中间有个O点是平衡状态,合力为0
A到O:a↓,加速直线,$mg>F_N,F_合=mg-kx$
O:合力为0,a=0,v到最大值
O到B:a↑,减速直线,$mg<F_N,F_合=kx-mg$,是最低点,v=0
B
地面有摩擦力,没说忽略摩擦力
$F_1=μm_1g+m_1a$
$F_2=μm_2g+m_2a$ 分别提$m_1,m_2$,两式相除,化简,得
$F_1:F_2=m_1:m_2$ 然后计算$F_2$
C:片面,力和加速度应该同时
A
CD
C
A:合力与a,m无关
B:物体质量与受力无关
CD
D
C
A
A
C
开始时,匀直,F=f,F减小,F<f,合力方向与运动方向相反,牵引力减小,合力增大,a增大
D
BCD
BD
C
C
BCD
0.5N
3.5m/s^2
(1)
水平:f=Fcosθ
竖直:N=Fsinθ+mg
根据f=μN
得$μ=\frac{Fcosθ}{Fsinθ+mg}=0.5$
(2)
F-μmg=ma
a=5m/s^2s
A
AD
B
D
$Fcos60°=μ(mg-Fsin60°)$
$Fcos30°=μ(mg-Fsin30°)$ 联立
B
木块和斜面体有相对滑动,但无相对加速度,可以当做两物体间相对静止,摩擦力达到最大静摩擦力
A
b受重力,支持力,弹簧拉力和绳的拉力,剪断绳的瞬间,绳的拉力消失,但弹簧拉力瞬间不变,b受摩擦力方向向右
AD
D:方向可能改变
AC
CD
A:a方向
B:可能为0,比如火箭发射瞬间
D:合外力方向和v方向相同时加速
C
A
摩擦力产生加速度
C
设物体A质量为m,根据牛二,
F1=ma1=5m,F2=ma2=m
F1,F2合力范围:4m≤F≤6m
然后求a
C
D
0.8kg
被拉动是因为F>f
C
C:下落的物体受重力,不接触
D
小磅秤:$F_N=mg+T_1$
大磅秤:$F_N=Mg+mg+T_1-T_1$ 对大木箱而言,重力不是mg,要减去人向上的作用力
D
A:受到弹力,摩擦力,重力:3对作用力与反作用力
B:重力,B给A的弹力,给A的摩擦力,斜面给B的摩擦力,外力,支持力:6对
哪个弹簧形变量最大?
一样大。都是F,不管左边是是什么,x=F/k。1 2情况相同,3 4相比3的a比4大
压力和支持力是相互作用力,因为它们是作用于不同物体的两个力;重力和支持力是平衡力,因为它们作用于同一物体
A
D
B
D
平衡力:同一物体
D:分解的力是作用效果,不是实际存在的
B
A
牛三:两车之间拉力大小相等,有拉力后两车同时受力同时运动。
拉力相等,根据牛二,m大的a小,v=at可得,v大的m小,有人的车厢质量大,运动慢
C
AB:竖直方向受重力和墙对木块的静摩擦力,是一对平衡力
C:水平方向受外力F和墙对木块的支持力,是一对平衡力
AD
物体与皮带间的,有支持力和静摩擦力
B
a减小为0,但是v没有
B
BC
匀速时:f=F1=6N
2m/s
0.3
受到阻力后a=F/m=8/3
设原来速度为v,对速度减半过程,由$v^2-v_0^2=2ax$,
得$(\frac v 2)^2-v^2=2(-a)x$,
$v=\sqrt{\frac{8ax}3}=8m/s$ 所以减速运动时间:t=v/a=8/(8/3)=3s
重力,弹力,支持力,摩擦力
物体对地球的吸引力 地球
弹力 物体
桌面 水平向右
物体受到的弹力
C
A:作用力和反作用力
B:桌面对A的摩擦力水平向左
C:作用力和反作用力,但不平衡
D:平衡力
B
由于质量不可忽略,当加速启动时,钢绳有合外力,牛二得,摩托车拉钢绳的力大于货物拉钢绳的力
摩托车匀速行驶时,钢绳处于平衡状态,摩托车接钢绳的力=货物拉钢绳的力,而货物拉钢绳的力与钢绳拉货物的力是一对作用力和反作用力,大小相等
AB
不对,是飞机向后喷出的气体,飞机给气体向后的力,气体给飞机向前的力
小鸟飞行时,翅膀对空气产生作用力,而空气对翅膀产生反作用力,所以小鸟就可以飞行了。
BD
k的大小由F/ma的单位规定决定
ABD
AD
D
B:要防止的,不是利用
B
D
C
C:物体受重力,支持力,摩擦力作用,支持力和静摩擦力施力物体是斜面,故斜面对物体的力是这两个力的合力,与重力二力平衡
B
C
D
D
C
摩擦力小于拉力
整体:
$F-μm_1g-μm_2g=0$ 对2:
$F-F'1-μm_2g=0,F'=kx$ 可得:
$kx=μm_1g$ 解得:
$x=\frac{μm_1g}{k}$ 所以距离为$L+x=L+\frac μ k m_1g$
A
$2Fcos30°=m_1g$
$2m_2g\frac{\sqrt 3}2=m_1g$
$m_1:m_2=\sqrt 3$ A
AB:是可能,就正确
A:当静摩擦力沿斜面向上时,有T+f=mgsinθ,加上水平恒力相当于增加绳子的拉力T,静摩擦力f会减小
B:当静摩擦力沿着斜面向下时,有T=f+mgsinθ,加上水平衡力相当于增加绳子的拉力T,静摩擦力f会增加
CD:由于物体静止不动,所以轻绳向上拉力始终=P物体的重力
D
未加F时,木块A在水平地面受弹簧弹力F,和静摩擦力$F_A$作用,且$F_2=F_B=kx=F_A=F_A=kx=8N$,
木块B在水平地面上受弹簧弹力$F_2$和静摩擦力$F_B$作用,且$F_2=F_B=kx=8N$,在木块B上施加F后,由于$F_2+F<μG_B$,故木块B仍静止,所受摩擦力仍未静摩擦力,大小$F_B=F_2+F=9N$,木块A受力情况不变
C
C:不受外力保持静止或匀直,受到外力,运动状态改变,正确
A
Q向右的摩擦力,P受到Q向左的摩擦力,P受到桌面的2μmg
A
D
受力分析:
因为物体匀速运动,水平竖直均受力平衡:
$Fcosθ=μ(mg-Fsinθ)$ 得$F=\frac{μmg}{cosθ+μsinθ}=\frac{μmg}{\sqrt{1+μ^2}sin(α+θ)}$,可知F有最小值,先减小后增大。
F功率:
$P=Fvcosθ=\frac{μmgcosθ}{cosθ+μsinθ}=\frac{μmgv}{1+μtanθ}$ ,θ增大,tanθ增大,所以功率一直减小AC
整体分析,有竖直方向:
$Fsinθ+N=(m_1+m_2)g$ ,则
$N=m_1g+m_2g-Fsinθ$ 水平方向:f=Fcosθ,所以AC正确
AC
还有弹簧对P的弹力
C
恰好静止:说明斜面对物块的摩擦力=最大静摩擦力,
受力分析:
f=mgsinθ
N=mgcosθ
f=μN
mgsinθ=μmgcosθ
施加F时:
斜面垂直方向:$N=(mg+F)cosθ$
因而最大静摩擦力为:$f=μN=μ(mg+F)cosθ=(mg+F)sinθ$,
故合力仍为0,物块静止,
摩擦力由mgsinθ增大到(F+mg)sinθ
受力分析:
$F_合=F-mgsinθ-f$
$f=μmgcosθ$ 由牛二:
$a=\frac{F_合}m=2.4m/s^2$ v=at=12m/s
$x=\frac 1 2at^2=30m$
受力分析:
$F_N=mg-Fsinθ$
$f=μF_N$
$F_合=Fcosθ-f$
$F_合=ma=Fcosθ-μ(mg-Fsinθ)$ 可知为匀变速
$a=\frac{v^2-v_0^2}{2x}=0.2m/s^2$ 可知为匀减速
$F=\frac{m(a+μg)}{(cosθ+μsinθ)}≈0.44N$
(1)μ?
撤去F前,匀速:
F=μmg
μ=0.2
撤去F后:
$a=\frac f m=2m/s^2$
$x=\frac{v^2}{2a}=4m$
50N
斜面上的物体,沿斜面的合力减去摩擦力,还有物体mg沿斜面的分力
$F_合=F-μmgcosθ-mgsinθ=0.4$
$v=at=2$
$x_1=\frac 1 2at^2=5$ 撤去F后:
$a=\frac{μmgcosθ+mgsinθ}m=g(sinθ+μcosθ)=7.6$ 上滑距离:$x_2=\frac{v^2-v_0^2}{2a}≈0.26m$
最远距离:$x=x_1+x_2=5.26m$
设撤去F前位移$x_1$,受到:
$f=μmg, a_减=μg=2m/s^2$
$x-x_1=\frac 1 2at^2=4m$ 所以$x_1=1m$
物块全程用动能定理:
$Fx_1-fx=0$ F=15N
上抛到最高点,合力不为0,速度为0
合外力方向是a方向,和v方向没直接关系
CD
牛二:F-mg=ma,因为a>g,所以F>2mg,手突然停止向上运动时,弹力开始见效,当弹簧弹力=重力时,a=0,物体因为惯性继续上升,此时弹力<重力,a反向增大
C
C
设牵引力为F,洒水车质量m,阻力为kmg,根据牛二:
F-kmg=ma
$a=\frac F m-kg$ 开始时F=kmg,a=0, 随着m↓,a↑,所以a逐渐增大
D
三力平衡,$F_2⊥F_3$,合力大小与$F_1$大小相同方向相反。由牛二,F=ma,物体质量不变,a方向与受力方向一致。所以三个力单独产生的加速度也遵循适量三角形法则,则去掉$F_3$,a=2
B
BD
$\frac{F_3}m$ 方向与$F_3$相反
$ma_1=F-μmg$
$ma_2=\frac F 2-μmg$ F=6
μ=0.2
(2)A到B时间最短,a为多少?
(1)t=6s
地面:
$F=m_1g=800N$ 升降机:举起120kg,可得物体失重,升降机有向下的a,对重物:
$m_2g=F=m_2a$
$a=\frac{m_2g-F}{m_2}=3.33m/s^2$ 以3.33m/s^2的加速度加速下降/减速上升
起重机最大拉力:$F_拉=1.4·10^4·10=1.4·10^5N$
加速上升,物体超重:
F=mg+ma
F=1100N
$F<F_拉$ 所以不会断裂
物体没有滑动,最大静摩擦力=滑动摩擦力,
减小物体对地面的压力,物体开始滑动
$f=μN$
$F_拉=k△x<f$ 超重:$F_n>mg→F_拉<μN$,不能拉动
失重:$F_n<mg→F_拉≥μN$,可以拉动
$mg-N=ma$
$F_拉≥μN$
$a≥\frac{mg-\frac{k△x}{μ}}{m}=\frac{g-k△x}{μm}$
(1)作v-t图求面积
(2)求出三段位移相加
0-2加速上升
$F_1-mg-ma_1$
$h_1=\frac 1 2a_1t_1^2$
$v_1=a_1t_1$
$v_1=10m/s, h_1=10m$ 2-5s匀速上升
$h_2=v_1t_2=30m$ 5-7s减速上升
$mg-F_3=ma_3$
$a_3=5m/s^2$
$t_3=\frac{v_1}{t_3}=2s$
$t_1=t_3$ ,所以7s末电梯速度恰好为0
$h_3=\frac 1 2v_1t_3=10m$ 总位移:$h=h_1+h_2+h_3=50m$
BD
抛出时,阻力和重力同方向,速度最大,阻力f=kv最大,所以合力最大,a最大
子弹最高点时只受重力作用,阻力为0,a=g,落地时速度到达下降阶段最大,向上阻力最大,和重力合力最小,a最小
AC
BD
B
(1)
mg-F=ma
$m=\frac{F}{g-a}=\frac{600}{10-5}=120kg$ (2)
F-mg=ma
$a=\frac{F-mg}{m}=5m/s^2$ 向上匀加速/向下匀减速
0-2:$a_1=2,F_支-mg=ma_1$
5-8:$a_2=0,F_支=mg$
10-12:$a_3=-1,,mg-F_支=ma_1$
600
500
450
绳子断裂后,拉力消失,箱子只受重力作用,和物体做自由落体运动,a=g,完全失重,箱子和物体之间没有力的作用
B
F
B
失重,不受力
D
BC
物体:
mg-T=ma
得,绳子拉力T=m(g-a)
人:
N=mg-T=Mg-m(g-a)=(M-m)g+ma
根据牛三,人对地面压力N'=N
C
2.5 48
$m_1g-F=m_1a_1$
$a_1=g-\frac{F}{m_1}=10-600/80=2.5$ 电梯匀加速上升:
$F=m_2g=m_2a_2$
$m_2=\frac{F}{g+a_2}=48$
10kg
8m 8m/s
260N
整体法:$a=\frac{F}{m_A+m_B}$
左:隔离B:
$N_1=m_Ba$
$N_1=\frac{m_B}{m_A+m_B}·F$ 右:隔离A:
$N_2=m_Aa$
$N_2=\frac{m_A}{m_A+m_B}·F$ ACD
整体法:
$F-f_D=(m_A+m_B)a$
$f_D=μ(m_A+m_B)g$
$a=\frac{F-μ(m_A+m_B)g}{m_A+m_B}$ 隔离A:A受mg,支持力,向右的f
$f_A=m_Aa$
$f_A=\frac{m_A}{m_A+m_B}[F-μ(m_A+m_B)g]$
$=\frac{m_AF}{m_A+m_B}-μm_Ag$
先隔离$m_1,a_1=\frac{F}{m_1}=3m/s^2$
隔离$m_2,a_2=\frac {F}{m_2}=2m/s^2$
整体法:$a=\frac{F}{m_1+m_2}$
代入$a_1,a_2$
$F_1=15N,F_2=10N$ AD
静止:
(2)α不变,a≠0,$T_b=0$时
B:不知道具体数值无法判断
D:仅根据作用力大小无法判断
AC:扫题
AC
BC
整体:
$(M+m)a=(M+m)gsinθ-μ_1(M+m)gcosθ$ a=g(sinθ-μ_1cosθ)
设A对B摩擦力方向沿斜面向下,大小为f,则
mgsinθ+f=ma,则
$f-ma-mgsinθ=-μ_1mgcosθ$ ,负号表示摩擦力沿斜面向上
匀速:都受力平衡,
A必然没有水平方向的摩擦力,$f_A=0$
B受到向右的拉力,又受力平衡,必然C给B的摩擦力向左,因此BC间的摩擦力$f_B=F$
C除了受到B给向右的摩擦力,还受到桌面向左的摩擦力,又受力平衡,因此C和桌面的摩擦力$f_C=F$
匀加速:
A必然受到B给的向右的摩擦力,大小是ma,即AB间的摩擦力$f_A=ma$
设桌面与C的摩擦力为$f_C$,整体而言:
$F-f_C=3ma$ 所以C与桌面摩擦力大小为$f_C=F-3ma$
对C而言,还收到B给的向右的摩擦力$f_B$,对C:
$f_B-f_C=ma$ 则BC间的摩擦力$f_B=f_C+ma=F-2ma$
BD
解析:先整体求a,然后隔离求AB间的作用力
整体:
$F_1-F_2-μm_Ag-μm_Bg=(m_A+m_B)a$
$a=\frac{F_1-F_2}{m_A+m_B}-μg$ A:A水平方向受推力$F_1$,B对A的作用力N,地面摩擦力
$F_1-μm_Ag-N=m_Aa$
$N=F_1-μm_Ag-m_Aa$
$=F_1-\frac{m_A(F_1-F_2)}{m_A+m_B}$
$N_1=50N$
$N_2=20N$ (3) 2
B
对m:要产生滑动摩擦,$a=F_N/m=6/2=3m/s^2$
整体:$F-μ(m+M)=(m+M)a$
F=16.5N
一车西瓜的a都是相互的,m的加速度也是a,m产生的加速度是合外力的结果,所以是ma
B
整体:$a=\frac{F}{m_A+m_B}$
$a=4m/s^2$ 对B:
$N=m_Ba=12N$
A
AC
(2)
$k=\frac F x=\frac{mg}{l}=gk_斜=0.250N/m$
D:当O位置确定,弹簧测力计A示数也确定,由于重物重力确定,两力大小与方向均一定因此弹簧测力计B的大小与方向也一定,不需要改变拉力多次试验
3.60N
D
(3)
① 改变弹簧测力计B拉力的大小
② 减小重物M的质量(或换更大量程的弹簧测力计)
平衡时:
$F_N=mg=kx$ 下拉后:
$F_N'=k(x+△x)$
$a=\frac{F_N'-mg}{m}$
$=\frac{k(x+△x-mg)}{m}$ 第一步mg=kx,约掉
$=\frac{k△x}{m}$ ($F_合=k△x$)
得a=2.5
A
C
烧断前:
乙:mg=T
甲:向上:2mg,向下:mg+T=2mg
后:
乙:只有mg,a=g,↓
甲:向上2mg,向下的mg,合力mg,a=g,↑
B
弹簧问题:
μ=0时,形变→恢复,加速度减小的加速直线运动,恢复原长速度最大
μ≠0时,加速度减小的加速直线运动,a=0时v有最大值,得kx=μmg时速度最大,得,恢复原长之前的O’点速度已经最大,是平衡位置,过了O’,弹力<f,题中,加速度向左,越来越大
D
B
0
F/m
a减小的加速直线运动
轻杆连接AB,突然抽走C,A B的加速度是多少?
抽走后,物体自由落体,$F_N$和N消失
换成弹簧:
A:a=0
B:N消失,a=2g,↓
$F>g(μ_1+μ_2)(m+M)$
整体:$a=\frac{F_合}{m+M}$
隔离m:$a=\frac{F_合}{m}=\frac{mgtanα}{m}=gtanα$
所以
$F_0=(m+M)gtanα$
$F>F_0$ :a大,物体沿斜面上飞
$F<F_0$ :a小,物体沿斜面下滑
→a
ma=Tcosα-Nsinα ①
mg=Tsinα+Ncosα ②
α不变时,当a变大:
- N不变,T增大:①可行,②:左边不符合mg不变
- T不变,N减小:①可行,②同上
- T增大,N减小:可行
T增大,N减小→临界现象:N=0
$ma_0=Tcosα$ mg=Tsinα
$a_0=\frac{mgtanθ}{m}=g$ 结论:
a<g:N≠0,小球未离开斜面
a=g:N=0,小球未离开斜面
a>g:小球飞起离开斜面,其中α减小,满足:ma=Tcosα mg=Tsinα
光滑时:
T=ma
$a=\frac T m$
$F_1=2ma=\frac{2mT}m=2T$ 粗糙时:
$T=ma+f$
$a=\frac{T-f}{m}$
$F_2=2ma+2f=\frac{2m(T-f)}m+2f=2(T-f)+2f=2T$ 所以$F_1=F_2$
B
不滑落,在车上达到速度一样,就是相对静止,
μmg=ma
a=μg
由$v^2-v_0^2=2ax$,初速度为0
$a=\frac{v^2}{2x}$ 由μmg=ma,μg=a,带入a
$x=\frac{v^2}{2μg}$
设斜面与水平方向夹角为α(取锐角),受力分析,当球对水平扯面的压力为0时为临界条件,此时小球的加速度最大。
设斜面对小球支持力为F,受力分析:
Fsinα=ma
a=gtanα(问题:扫题联立没有数据)
a不得超过gtanα
对照相机受力分析,受重力,3个支架的支持力,3个支架平衡力的合力应=重力,即3Fcosθ=mg
$F=\frac{2\sqrt 3}{9}$ C
BD
斜面匀加速→平面匀减速
v-t图:2段倾斜直线
a-t图:2段水平线
f-t图:2段水平线,水平面摩擦力大
s-t图:物体匀加速阶段,$x=\frac 1 2 at^2$,应是抛物线,不是直线
C
AD
质量m的物体,受水平力F的作用,在粗糙的水平面运动,正确的是ACD
A. 如果物体做加速直线运动,F一定做正功
B. 如果物体做减速直线运动,F一定做负功:可能同向或者反向
C. 如果物体做减速直线运动,F可能做正功
D. 如果物体做匀速直线运动,F一定做正功
用力将重物竖直提起,先从静止开始匀加速上升,然后匀速上升。如果前后两过程的运动时间相同,不计空气阻力,则
A. 加速过程中拉力做的功>匀速过程中拉力做的功
A. 加速过程中拉力做的功<匀速过程中拉力做的功
A. 加速过程中拉力做的功=匀速过程中拉力做的功
D. 上述三种情况都有可能
质量0.5kg的物体从高处自由下落,下落前2s内重力队物体做功是多少?这2s内重力对物体做功的平均功率是多少?2s末,重力对物体做功的即时功率是多少?
$h=\frac 1 2 gt^2=20m$ W=mgh=5*20=100J
平均功率:$P=\frac W t=100/2=50W$
2s末速度:v=gt=10*2=20m/s
重力做功的瞬时功率:$P=mgv=0.51020=100w$
质量2000kg,额定功率80kW的汽车,在平直公路行驶的最大速度为20m/s,若汽车从静止开始做匀加速直线运动,$a=2m/s^2$,运动中的阻力不变。求:
① 汽车所受阻力的大小
② 汽车做匀加速运动的时间
③ 3s末汽车的瞬时功率
④ 汽车在匀加速运动中牵引力所做的功
①
P=fv
$f=\frac P v=80000/20=4000N$ ②
F-f=ma
$F=f+ma=4000+2×10^3×2=8000N$ ∴ 匀加速运动的最大速度:$v=\frac P F=10m/s$
匀加速运动的时间:t=v/a=10/2=5s
③
3s末速度:v=at=2*3=6m/s
瞬时功率:P=Fv=8000×6=48000w=48kW
④
∵ 匀加速时间为5s,
∴ 匀加速位移:$x=\frac 1 2at^2=25m$
牵引力做功:W=Fs=80000*25=200000J
铁路提速。列车阻力与速度平方成正比,即$F_f=kv^2$
① 计算列车分别以120km/h, 40km/h的速度行驶时,机车功率大小的比值
② 举例其他需要解决的技术问题,例如,为了减少列车在高速行驶中的振动,需要把原先的有缝轨道改为无缝轨道。举例说明
①
∵
$F_f=kv^2$ ,∴
$P=Fv=kv^3$ ∴
$p_1=27p_2$ ② 向心力$F=m\frac{v^2}r$,可知,m,v一定时,半径越大,向心力越小。火车速度越大,需向心力越大,通过增大弯道半径,减小向心力
机车从静止开始沿平直轨道做匀加速运动,所受阻力不变。在此过程中,正确的是AD
A. 机车输出功率逐渐增大
B. 机车输出功率不变
C. 任意两相等时间内,机车动能变化相等
D. 在任意两相等的时间内,机车动量变化大小相等
一个25kg的小孩从高度3m的话题顶端静止开始滑下,滑到底端速度为2m/s,关于力对小孩做的功,下列正确的是_
A. 合外力做功50J
B. 阻力做功500J:-700J
C. 重力做功500J:750J
D. 支持力做功50J:与位移垂直,不做功
v-t图,速度增大,合外力做正功,速度减小,合外力做负功
宋晓磊:4页6题
质量1kg的质点静止于光滑水平面上,t=0开始,第1s内收到2N的水平外力,第2s收到同方向的1N的外力作用,正确的是AD
A. 0-2s内外力的平均功率是9/4w
B. 第2s内外力做功5/4J
C. 第2s末外力的瞬时功率最大
D. 第1s内与第2s内质点动能增加量的比值是4/5
车总质量920kg,16s内从静止加速到100km/h(27.8m/s),收到恒定阻力1500N,假设它做匀速直线运动,动力系统提供的牵引力为3100N,最高时速120km/h(33.3m/s)做匀速直线运动时,动力系统输出功率为50kw.
塔式起重机,在起重机将质量m=5×10^3kg的重物竖直吊起的过程中,重物由静止开始向上匀加速直线运动,加速度a=0.2m/s^2,当起重机输出功率达到允许的最大值时,保持该功率知道重物做$v_m=1.02m/s$的匀速运动,取g=10,不计额外功,求:
(1)起重机允许输出的最大功率
(2)重物做匀加速运动所经历的时间和起重机在第2s末的输出功率
5.1×10^4W
5s 2.04×10^4W
完全弹性碰撞/能量动量双守恒碰撞/没有能量损失的碰撞
$\frac 1 2 m_1v_{10}^2+\frac 1 2m_2v_{20}^2=\frac 1 2m_1v_1^2+\frac 1 2m_2v_2^2$ =>$v_{10}-v_{20}=v_2-v_1$
$m_1v_{10}+m_2v_20=m_1v_1+m_2v_2$
$v_{10}+v_1=v_{20}+v_2(v_{10}>v_1)$
$e=\frac{v_2-v_1}{v_{10}-v_{20}}$ e=1:完全弹性碰撞(相互靠近速度=相互远离速度)
0<e<1:完全非弹性碰撞(碰到后黏在一起)
完全弹性碰撞:
m1=m2:质量相等,交换速度
$v_{20}=0$ :
用手将5kg的铅球水平抛出,落到3.6m远的地上,铅球在空中运动0.6s,正确的是ABD
A. 手对铅球做功90J
B. 铅球落地时动能180J
C. 铅球落地时动能90J
D. 重力做功90J
两个质量相同的物体A,B,在同一高度,A物体自由落下,B物体沿光滑斜面下滑,则它们到达底面时(空气阻力不计)AC
A. 速率相同,动能相同
B. B物体速率大,动能也大
C. A,B两物体在运动过程中机械能都守恒
D. B物体重力做功比A物体重力做功多
斜面光滑,B运动过程中只有重力做功,所以AB机械能都守恒。初速度为0,高度相同,所以到达底面动能相同
在下列几种现象中,所选系统动量守恒的有( )
A.原来静止在光滑水平面上的车,从水平方向跳上一个人,人车为一系统
B.运动员将铅球从肩窝开始加速推出,以运动员和铅球为一系统:初动量为0,末动量不为0
C.从高空自由落下的重物落在静止于地面上的车厢中,以重物和车厢为一系统:初动量不为0,末动量为0
D.光滑水平面上放一斜面,斜面也光滑,一个物体沿斜面滑下,以重物和斜面为一系统:物体沿斜面下滑时,向下的动量增大
A:水平方向受合外力为0,所以水平方向动量守恒
判断动量是否守恒:
- 动量守恒条件:系统受到的合外力为0
- 动量定义
合力方向与初速度方向不一致:不可能是直线运动
曲线运动合力方向指向轨道弯曲的内侧:B正确
B
(作图)
静止开始:没有初速度和方向,所以开始两个力沿着合理方向做直线运动
F1突然增大:合力方向与v方向不同,改变了运动方向,大小不变,所以是匀加速曲线运动
v和合力方向是锐角,加速运动
速度增大
CD
平抛:重力是恒力
压缩弹簧:非匀变速直线运动
CD
AC
合外力不变:匀变速曲线
A
A:速率不变,方向可能变化,有a
曲线运动一定有加速度
B
运动方向就是速度方向
ABD
B:单向直线:S=x,除此之外路程>位移
ACD
BC
B
C
B
A点方向与x轴平行:不可能沿+x方向。恒力方向应在弧内
ABC
合成v,火车速度和雨滴速度为直角边,合力为斜边,得雨滴速度:v=20m/s
方向:合速度与竖直夹角为θ,$tanθ=\frac{v_火}{v_雨}$
x方向:匀直,合力为0
y方向:匀加速,a=0.5,合力F=ma
(1)
$v_0=v_x=3m/s$ (2) x方向合力为0,物体合力=y方向合力,$F_合=F_y=ma_y$,
$F_合=1N$ (3)
$v_x=3, v_y=4, 合成力:v=5m/s$ (4)
$x_x=v_xt=12m$
$x_y=\frac 1 2at^2=4m$
$x=\sqrt{x_x^2+x_y^2}=40m$
图上60°为准
圆柱体运动:实际运动,斜边运动
C
B
t=d/船速
C
C
B
$x=v_t$
$t=d/v_2$
$x=\frac{v_1}{v_2}d$ C
角速度是ω,v=ωr
A
C
BC
y轴匀速,x轴匀加速,
设为轨迹任一点速度方向与水平方向的夹角,
$tanθ=\frac{v_y}{v_x}=\frac{v_y}{at}$ ,随着时间增大α减小,即切线方向与水平夹角减小曲线逐渐平缓B
(1) 正对岸,80s
(2) 400m
C
C
轨迹一定是曲线
C
水平加速度=0,合加速度=竖直方向加速度,所以加速度方向大小允不变
BC
转化为平抛射程问题
$t=\sqrt{\frac{2h}{g}}$
$x=vt$
$v_t=\frac{v_0}{sinθ}$
$v_y=\frac{v_0}{tanθ}$ 又因为$v_y=gt$
所以$t=\frac{v_y}{g}=\frac{v_0}{gtanθ}$
$v=\sqrt{v_x^2+v_y^2}=\sqrt{v_0^2+(gt)^2}$ t=4s
$h=\frac 1 2gt^2=80m$
速度看图求解
B点垂直方向速度:中间时刻速度=(初速度+末速度)/2=平均速度$=\frac{H}{2△t}$
$v_0=5×2/0.1=100cm/s=1m/s$
$v_{By}=\frac{5×8}{0.1×2}=200cm/s=2m/s$
AB水平方向速度均相同,都在飞机正下方
竖直方向B先A后,距离越来越大
D
C
方法一:
$\frac{h}{\frac S 2}=tan60°$
$h=4\sqrt 3m$ 方法二:
位移与水平方向夹角为γ,
α,γ角度值不是2:1,正切值是2:1
$tanα=\frac{h}{\frac S 2}$
$tanγ=\frac h S$
$tanα:tanγ=2:1$
令竖直位移为h,水平位移x,
$x=v_0t=Lcosθ$
$h=\frac 1 2gt^2=Lsinθ$ 竖直方向得到$t=\sqrt{2Lsinθ}g$
联立,
$v_0=Lcosθ\sqrt{\frac{g}{2Lsinθ}}$
A
$tanα=\frac{gt}{v_0}$ ,正比例B
A:下标2是0的话正确
BC
设初速度为$v_0$,则从抛出点运动到A的时间$t_1=\frac{x_1}{v_0}$
从抛出点到B的时间$t_1=\frac{x_2}{v_0}$,
竖直方向有$\frac 1 2gt_2^2-\frac 1 2gt_1^2=h$
带入$t_1,t_2$,$v_0=\sqrt{\frac{(x_2^2-x_1^2)g}{2h}}$
A
几何关系的理解应用
得出t的表达式,尽量用已知的物理量描述
$\frac h x=\frac{gt}{2v_0}$ (1)
$t_1:t_2=\frac{tanα}{tanβ}$ (2)水平位移比:$x_1:x_2=\frac{v_0t_1}{v_0t_2}=\frac{tanα}{tanβ}$
(3)高度之比:
因为$h=\frac 1 2gt^2$
$h_1:h_2=t_1^2:t_2^2=\frac{tan^2α}{tan^2β}$
由几何关系,物体落在斜面上时与水平方向夹角为β-α,
有平行四边形定则知,竖直分速度
$v_g=v_0tan(β-α)$ 到达斜面的速度$v=\frac{v_0}{cos(β-α)}$
根据$v_y=gt$得,飞行时间$t=\frac{v_y}{g}=v_0tan(β-α){g}$
$v_y=gt=10m/s$
$v_0=\frac{v_y}{tan45°}=10m/s$
$v_A=10\sqrt 2m/s$
$h_1=\frac 1 2gt^2=5m$
$s_1=v_0t=10m$ 落地:已知$v_0=10$
$v_y'=v_0tan60°=10\sqrt 3m/s$
$v_B=\sqrt{v_0}{cos60°}=2v_0=20m/s$ ∵
$v_g'=gt'$ ∴
$t'=\frac{v_y'}{g}=\sqrt 3s$
$H=\frac 1 2gt^2=15m$
$S=v_0t=10\sqrt 3m$
A:$v=L\sqrt{\frac{g}{2H}}$
B
B
D
t=1s
$s=10\sqrt{2}$
(1) 相距最近,两质点正好转动角度相差2π时,相距最近题意得再次相距最近用时为t,则
$ω_At-ω_Bt=2π$ 因为$ω_A=\frac{2π}{T_1},ω_B=\frac{2π}{T_2}$,
所以$t=\frac{T_1T_2}{T_2-T_1}$(同×n)
(2) 两质点相距最远用时:
转动角度相差(2n-1)π时,相距最远,第一次相距最远时:
$ω_At-ω_Bt=π$ 得出$t=\frac{T_1T_2}{2(T_2-T_1)}$
设OA=2r,OB=3r,角速度ω,质量m
B球:$T_{AB}=F_向=3mv^2r$
A球:$F_向'=T_{OA}-T_{AB}=2mv^2r$
联立:$T_{OA}=5mv^2r$
所以:5:3
A
B:a方向变化,不是匀变速
C
向心力是效果力,不是性质力,不能参与计算
B
匀速:T-mg
突然制动:F_向=T-mg
B
A
不打滑:线速度v相同
$a=\frac{v^2}{r}$ 1:1
2:1
2:1
相同时间圈数:频率
$f_甲=\frac{60}{t}$
$f_乙=\frac{45}{t}$
$f_甲:f_乙=60:45=4:3$ 带入$a=4π^2f^2r$
B
A
B:方向时刻改变
D
B
前后速度是不变的
2:3
先求线速度,然后求向心加速度
ω=θ/t
$a=ω^2r$
认为最大静摩擦力就是μmg,
临界条件和向心力大小比较,判断物体是否需要外力,比如绳子弥补向心力
$m\omega ^2_mr=μmg$
$ω_m=\sqrt{\frac{μg}{r}}$ 当
$ω_1<ω_m$ ,即$F_向<f_μ$当
$ω_2>ω_m$ ,即$F_向>f_μ$(1) <,$T_1=0$
(2) >,
$F_向=mω_2^2r=\frac{3μmg}{2}=T_2+μmg$
$T_2=\frac 1 2μmg$
D
A
转弯时,静摩擦力提供向心力,不侧滑:
f≤μmg
又因圆周运动有:$f=m\frac{v^2}R$
得$v≤\sqrt{μgR}$
C
CD
C
D
D
C
D
D
温度刻度一端
内侧
重力 弹力 摩擦力
向心力
$F_向=F_合=mgtanθ$
$mgtanθ=\frac{4mπ^2r}{T^2}$ 又因为r=Lsinθ,带入,
$T=\sqrt{\frac{4π^2Lsinθ}{gtanθ}}$
$F_向=mgtanθ=m\frac{v^2}{r}=mω^2r$
$a_向=gtanθ$ A
$F_向=F_f=m\frac{v^2}{r}$
$\frac{F_{f甲}}{F_{f乙}}=\frac{R_乙}{R_甲}$ 因为$r_乙<r_甲$
所以$F_{f甲}<F_{f乙}$
A
合力提供向心力,作图
$mgtanθ=\frac{mv^2}{r}$ tanθ=h/d
所以$v=\sqrt{\frac{gRh}{d}}$
B
C
严谨点:$v=\sqrt{grtanθ}$
A
B
典型的处理成圆周运动的模型:
B点:圆周运动最低点,
$F_支-mg=F_向$ 所以$F_支=mg+m\frac{v_B^2}{R}$
=mg+2mg
=3mg
由牛三得:$F_B=F_支=3mg$
C点:匀速直线运动,$F_合=0$
$F_N=mg$
(1)没有支撑物:绳模型
临界条件:$v=\sqrt{gr}$
过最高点:$v≥\sqrt{gr}$ =没有挤压,>向下挤压
不能过最高点:<
(2)①有支撑物:杆模型
能过最高点:v≥0
杆对球的作用力:$mg=F_N$
②
<:作用力向上,$mg-m\frac{v^2}{r}$
=:无作用力
>:向下,$mg+m\frac{v^2}{r}$
讨论:杆能被压缩,弹力可以向上、向下
绳子:只能向下,不能向上
刚好过最高点
B:$F_向=T-mg$
$T=mg+m\frac{v^2}{r}$ ,比向心力大
C:重力=向心力,拉力=0
D
AB
BC
D
不滑下:$f=μF_N=mg$
转动:$F_N=mω^2r$
D
A
B
A:最小值0
B:v增大,$F_向=m\frac{v^2}{r}$,增加
BCD
(1)最高点:$T_1+mg=m\frac{v_1^2}{r}$
$T_1=1N$ (2)
$T_2+mg=m\frac{v_2^2}{r}$
(1)$F_1+mg=mω^2r$
$F_1=0.88N$ ,方向竖直向下(2)对杆中心小球分析,设下端杆对球的作用力为$F_2$,牛二:
$F_2+mg-F_1=m\frac L 2ω^2$
$F_2=0.32N$ ,方向竖直向下,所以杆对O的作用力是0.32N,方向竖直向下
4720N
T-mg=ma
C
D
分为竖直面内圆周运动和
思路:
① 竖直面内圆周运动,$v_m=\sqrt{gR}$
② 平抛运动
$t=\sqrt{\frac{4R}{g}}$
$x=v_0t=\sqrt{gR}·\sqrt{4R}{g}=2R$
$\frac{r^3}{T^2}=k$ 同一中心天体,k是常数用比例式求解
30倍
设地球半径为r,则小行星半径为2.77r
$\frac{r_小^3}{T_小^2}=\frac{r^3}{T_地^2}$
$T_小=\sqrt{\frac{r_小^3}{r^3}}T_地$ ≈4.6年
C:宇宙是转动的
ABC
突然消失:切线方向匀速直线
增加:向心
减少:离心
B
C
$k=\frac{r^3}{T^2}$
$T=\frac{2π}{ω},v=ωr→T=\frac{2πr}{v}$ 然后联立求解
$\sqrt{\frac{1}{2.6}}$
B
$\frac{GMm}{r^2}=m\frac{4π^2}{T^2}r$ A
$\frac{GMm}{r^2}=m\frac{4π^2}{T^2}r$
$r=\sqrt[3]{\frac{GMT^2}{4π^2}}$ r:R=1:9
C
D
C:$v=\frac{2π}{T}R$得,速度之比为$\sqrt[3]{3}:1$
D:质量不知道
B
ABD
D
ACD
$k=\frac{r^3}{T^2}$
$\frac{T_1}{T_2}=\sqrt{\frac{r_1^3}{r_2^3}}=8:1$ 8:1
开普勒第三定律,化简比例式:
$T=16\sqrt{2}T_地≈22.6年$
卡文迪许测出G大小
AB
BCD
A
CD
BD
B
A
$G\frac{Mm}{r^2}=m\frac{4π^2}{T^2}r$ T=1年=?s
r=500s×3×10^8m/s
$M_太=\frac{4π^2r^3}{GT^2}$
B
物体质量$m=\frac{G}{g}=160/10=16kg$
$a=5m/s^2$ 设火箭离地面高度h,火箭上物体受到支持力为N,物体受到重力为mg',
牛二:N-mg'=ma
$g'=\frac{N-ma}{m}=\frac{90-16×5}{16}=\frac 5 8m/s^2$ h高处:$g'=\frac{GM}{(R+h)^2}$
地球表面:$g=\frac{GM}{R^2}$
联立以上各式,$h=3R=1.92×10^4km$
$\frac{GMm}{r^2}=m\frac{4π^2}{T^2}r$
$M=\frac{4π^2r^3}{GT^2}$ 又$M=ρV=ρ\frac 4 3πr^3$
所以行星密度$ρ=\frac M V=\frac{3π}{GT^2}$
测飞船绕行星运动的时间就可测密度
设两星球质量为$m_1,m_2$,做圆周运动的半径为$r_1,r_2$,
万有引力提供向心力得:
$G\frac{m_1m_2}{R^2}=m_1\frac{4π^2}{T^2}r_1$
$G\frac{m_1m_2}{R^2}=m_2\frac{4π^2}{T^2}r_2$ 且$r_1+r_2=R$
联立,$m_1+m_2=\frac{4π^2R^3}{GT^2}$
$mg=G\frac{Mm}{R^2}$
$g=\frac{GM}{R^2}$
$v_0→h=\frac{v_0^2}{2g}=\frac{v_0^2R^2}{2GM}$ 所以
$\frac{H_地}{H_x}=k=\frac{R_地^2M_x}{R_x^2M_地}$
$M_地:M_x=k$ B
D
C
C改成离地面高度2R处为1/9mg
$mg=G\frac{Mm}{R^2}$
$g=\frac{GM}{R^2}$ ,R越大,g越小C
$\frac{g_月}{g_地}=\frac 1 6=\frac{M_月R_地^2}{M_地R_月^2}$ D
D
$g=\frac{GM}{R^2}=\frac{GρV}{r^2}=\frac{Gρ\frac 4 3πR^3}{R^2}=\frac{4GρRπ}{3}$
$\frac{g_太}{g_地}=\frac{ρ_太}{R_太}{ρ_地R_地}$
$g_太=g_0\frac{ρ'R'}{ρR}$ C
$mg=G\frac{Mm}{R^2}$
$g=\frac{GM}{R^2}$
$\frac{g_火}{g_地}=\frac{M_火R_地^2}{M_地R_火^2}=p/q^2$ A
地球表面:$\frac{GMm}{R^2}=mg$
$M=\frac{gR^2}{G}$
$G\frac{Mm}{r^2}=m\frac{4π^2}{T^2}r$
$r=\sqrt[3]{\frac{GMT^2}{4π^2}}$ 又$GM=gR^2$
$r=\sqrt[3]{\frac{gR^2T^2}{4π^2}}$ 带入值,$≈4×10^8m$
比较g即可
$\frac{GMm}{R^2}=mg$
$g=\frac{GM}{R^2}$ 9:4
$G\frac{Mm}{r^2}=m\frac{4π^2}{T^2}r$
$\frac{GMm}{R^2}=mg$ 联立,$T=2π\sqrt{\frac R g}$
带入数据,T=1.4h
$G\frac{m_1m_2}{L^2}=m_1\frac{4π^2}{T^2}r_1$ ①
$G\frac{m_1m_2}{L^2}=m_2\frac{4π^2}{T^2}r_2$ 则$m_1r_1=m_2r_2$
又$r_1+r_2=L$
得$r_1=\frac{m_2}{m_1+m_2}L$
带入①得$T=2π\sqrt{\frac{L}{G(m_1+m_2)}}$
A:$T=\sqrt{\frac{4π^2r^3}{GM}}$,G减小T变大
B:$G\frac{Mm}{r^2}=mω^2r,ω=\sqrt{\frac{GM}{r^3}}$,G减小ω减小
C:大爆炸认为星球以不同速度向外运动,则距离逐渐增加,公转半径逐渐增大
D:$G\frac{Mm}{r^2}=m\frac{v^2}r,v=\sqrt{\frac{GM}r}$,G减小v减小
A
$\frac{GMm}{r^2}=\frac{4π^2r}{T^2}$
$T=\frac{2πr}v$ ACD
N年后相遇,即N年后地球比行星多转一圈,则周期比为$\frac{N}{N-1}$,
带入开3
B
$v_地=7.9km/s$
$M_月:M_地=1/81$
$R_月:R_地=1/4$
$v=\sqrt{\frac{GM}{R}}=\sqrt{gR}$
$\frac{v_月}{v_地}=\sqrt{\frac{M_月}{M_地}·\frac{R_地}{R_月}}=\sqrt{\frac{1}{81}·4}=\frac 2 9$
$v_月=v_地·\frac 2 g=1.8km/s$
由万有引力提供向心力,且有ω,选择
$\frac{GMm}{r^2}=mω^2r$ 由题意得:
r=2.5R
$gR^2=GM$ 所以
$ω=\sqrt{\frac{GM}{r^2}}$
$=\sqrt{\frac{gR^2}{(\frac 5 2 R)^3}}$
$=\frac 2 5\sqrt{\frac{2g}{5R}}$ A
C
r=R+h
$v=\sqrt{\frac{GM}{r}}=\sqrt{\frac{gR^2}{R+h}}$
$T=\sqrt{\frac{4π^2r^3}{GM}}=\sqrt{\frac{4π^2(R+h)^3}{gR^2}}$
$r=\sqrt{\frac{GMT^2}{4π^2}}$
$=\sqrt{\frac{gR^2T^2}{4π^2}}$ 代入数值,$=4.2×10^7m$
$h=r-R=4.2×10^7-6.4×10^6>735km$
$g_天=\frac F m$
$G\frac{mM}{R_天^2}=m\frac{4π^2}{T^2}R_天$
$M=\frac{4π^2R_天^3}{GT^2}$ R未知,黄金代换:$g_天R_天^2=GM$
$M=\frac{F_3T_4}{16π^4Gm^3}$
(1) 物体不是卫星,不能以同步卫星公式计算
同步:$ma_1=mω^2r=mω^26R$
物体:$m'a_2=m'ωR$
$a_1:a_2=6:1$ (2)
同步:$F_万=F_向→G\frac{mM}{(6R)^2}=m_1a_1$
近地:$F_万'=F_向'→G\frac{mM}{R^2}=ma_2$
$a_1:a_2=1:36$
$T_1=24h>T_2=\frac{36}{24}h$ 所以
$r_1>r_2$
$v_1<v_2$
$ω_1<ω_2$
$a_1<a_2$ AD
$G\frac{Mm}{r^2}=m\frac{v^2}{r}=m\omega ^2r=m(\frac{2\pi}{T})^2=ma_n$
$r=\sqrt[3]{\frac{GMT^2}{4π^2}}$
$\frac{r_1}{r_2}=\sqrt[3]{\frac{T_1^2}{T_2^2}}$
$\frac{GMm}{r^2}=mg$
$g=\frac{GM}{r^2}$
$\frac{g_1}{g_2}=\sqrt[3]{(\frac{T_2}{T_1})^4}$ B
AC
A
ACD
F1和合力同直线,撤掉时,合力为F1,做匀加速
不同直线:撤掉时,做匀变速曲线
AC
C
$\frac{24}{7}d$
(1)
$\frac h x=tanθ$ ①
$h=\frac 1 2gt^2$
$x=v_0t$ 带入①
$tanθ=\frac{gt}{2v_0}$
$t=\frac{2v_0tanθ}{g}$ 根据t求位移
$s=\frac{h}{sinθ}=\frac{\frac 1 2gt^2}{sinθ}=\frac{2v_0^2tan^2θ}{gsinθ}$ (2)
$v_t$ 与斜面平行时,与斜面距离最大
$v_y=v_0tanθ$
$v_y=gt$
$t=\frac{v_0tanθ}g$
找到向心力来源是关键
$F_合=F_向=mgtanθ=m\frac{v^2}r$
$v=\sqrt{grtanθ}$
$tanθ=\frac{v^2}{gr}$ B
AB
B点:$mg=F_向=m\frac{v^2}{r}$
所以$v_B=\sqrt{gr},t=\sqrt{\frac{2·2R}{g}}$
$x_{AC}=v_Bt$
AD
B
C
曲线运动:a和v不共线
两个互成角度且不为0的匀变速曲线运动的合运动,a和v有可能共线也有可能不共线,所以可能是直线/曲线运动。由于加速度不为0,且为定值,一定做匀变速运动
C
B
B
A
BD
曲线运动的加速度方向不一定变化,比如平抛
AC
D:错误,是2倍关系
C
- 分析受力
- 求分力做功
受重力,支持力,摩擦力
(1)
W=Fx:
$W_G=Fxcos(90°+α)=-mg s sinα$
$W_N=Fxcos90°=0$
$W_f=-fs=-μmgcosα$ (2)
$W_G=mgx sinα>0$
$W_N=0$
$W_f=-μmg xcosα<0$
$f_1=f_2$
$f_1=f_2=μmg$ m:
$W_{f_1}=f_1x'cos180°=-μmg(S+L)$
$W_{f_2}=fxcos0°=μmg S$
$v_B=\sqrt{2gh}$
$t=\sqrt{\frac{2h}{gsin^2θ}}$ (1)平均功率
$P=\frac{W_G}{t}=\frac{mgh}{\sqrt\frac{2h}{gsin^2θ}}$ (2)
$P=mg v_t cosα=mgv_Bcosθ$
$f=fv_Bcos180°=-fv_B$
(1)
当v=2m/s时,牵引力未达到最大值
$F=\frac P v_1=3×10^4N$ ma=F-f
所以$a=\frac{F-f}{m}$
=5m/s^2
(2)
速度达到最大值,F=f
∴P=Fv=fv
$v=\frac P f=15m/s$
200N是踢时的力,50m是踢后的位移,要求做的功,必须知道踢出的速度,根据动能定理可求
D
物体受向上拉力,向下重力,a向上
ma=F-mg
F=mg+ma
克服拉力做功:一定是正的
D
第三秒内的做功,x=0,W=0
D
拉力:支持力减小,摩擦力减小,合力小
推力:支持力增大,摩擦力增大,合力大
C
A对B摩擦力做功,B有位移,做负功
C
C
做功一样的,结果:粗糙平面有f
光滑面a>粗糙面a,光滑面t<粗糙面t,光滑面v>粗糙面v
B
P=Fv
A
W=Pt肯定正确
AD
$f_阻=kv^2$ ①
$P=f_阻v=kv^3$ ②
$P=f_阻·2v=8kv^3=8P$ C
P=Fv,功率不变,加速过程中,v↑,F↓
$a=\frac{F-f}{m}$ ,阻力不变,a↓A
AB:
对小球受力分析:Tcosθ=mg,Tsinθ=ma
a=tanθ,
汽车做初速度为0的匀加速运动,运动4s,可以根据匀加速公式求出汽车长度和4s末速度
CD:水平方向受到牵引力和摩擦力,摩擦力未提供,只能求出水平方向的合力,不能求出牵引力,所以不能求牵引力做的功和功率
AB
支持力方向始终与x方向一致
D
(1) 匀速运动时
$f=F=\frac{P}{v_m}=2.5×10^3N$ 匀加速运动:
F-f=ma
$F=f+ma=7.5×10^3N$ 末速度$v=\frac P F=5m/s$
由v=at,t=v/a=5s
(2) 关闭发动机后,
$a=\frac F m=0.5m/s^2$ 由$v^2=2ax$
x=225m
质量是2000kg、额定功率为80kW的汽车,在平直公路上行驶中的最大速度为20m/s。若汽车从静止开始做匀加速直线运动,加速度大小为2m/s^2,运动中的阻力不变。
求:①汽车所受阻力的大小。
②汽车做匀加速运动的时间。
③3s末汽车的瞬时功率。
④汽车在匀加速运动中牵引力所做的功。
(1)
$P_额=f_阻v_m$ f=P/v=4000N
(2)t时刻汽车功率为额定功率
$P_额=Fv_1$ F=ma+f=8000N
$v_1=at=2t$ ,t=5s(3)3s速度v=at=6m/s
$P=Fv_3=8000×6=4.8×10^4W$ (4)
F=ma+f=8000N
$x=\frac 1 2at^2=25s$ W=Fx=20000J
一质量m=2Kg的铅球从离地面H=2m高处自由下落,陷入沙坑h=2cm深处,求沙子对铅球的平均阻力
平均阻力:匀减速
$W_G=mg(H+h)$
$W_{\overline F}=-\overline Fh$
$△E_k=0$
$mg(H+h)-\overline Fh=0$
$\overline F=mg\frac{H+h}{h}$ 如果没告诉陷入沙坑h,告诉陷入时间t,求解?
动量定理:I=△p,$Ft=mv-mv_0$
$mg(T+t)-\overline Ft=0$
$\overline F=mg\frac{T+t}{t}$
C:初速度为0,初动能为0;末速度为0,末动能为0,末-初=0,不做功
CD
受力分析:
N+Fsinα=mg
f=μN
ma=Fcosα-f
联立,$a=\frac{Fcosα-μ(mg-Fsinθ)}{m}$
根据$2ax=v^2-0$
$v=\sqrt{\frac{2s[Fcosα-μ(mg-Fsinθ)]}{m}}$ 方法2:动能定理
物体受重力,支持力,拉力
拉力始终与速度垂直,不做功
缓慢拉:时刻平衡
重力做功只与初末位置的高度有关
W-mgl(1-cosθ)=0
C
末速度:v;初速度:0
位移:x
弹力做正功,摩擦力做负功
$W-μmgx=\frac 1 2mv^2-0$
$W=\frac 1 2mv^2+μmgx$
小球升高:重力势能增加,重力做负功
阻力:做负功
$-mg·2l-W_f=\frac 1 2mv^2-\frac 12mv_0^2$ 最高点:$mg=\frac{mv^2}{l}$
最低点:$7mg-mg=\frac{mv_0^2}{l}$(张力是7mg指向圆心,重力是mg背离圆心)
$W_f=-mg·2l-\frac 1 2mgl+\frac 1 2·6mgl=\frac{mgl}{2}$ C
mg(H+h)-fh=0-0
$W_f=-fh=-mg(H+h)$
$F=-\frac{mg(H+h)}{h}$
BD:总是错误,是先正功后负功
C:初,末动能不相等,做功
1-3s内,不做功
A
B
合外力做功=动能变化量:合外力做功为2J
W-mgh=2J-0
W=12J
BC
80J改50算
初动能算出初速度:
$E_{k1}=\frac 1 2mv^2$
$v=\sqrt{\frac{2E_{k1}}{m}}=10m/s$ 根据末速度0,初速度为v,平均速度为v/2
$x=\frac{v} 2·t$ t=25/5=5s
D
A:匀速圆周:合外力提供向心力,始终与v垂直,不做功
B
$mgh-W=\frac 1 2mv^2-\frac 1 2mv_0^2$ C
$-fd=0-\frac 1 2mv^2$
$-fx=0-\frac 1 2m(2v)^2$ C
光滑轴:没摩擦力
至少:末动能为0;初动能为0
均匀正方形金属片:几何中心就是重心,手做正功,重力做负功
$W-G(\frac{\sqrt 2a-a}{2})=0-0$ C
W=Fs
$v^2-0=2as_1$
$(2v)^2-v^2=2as_2$ C
托着物体未产生摩擦:动摩擦因数μ不能使用
D
A
人做功为初动能
中途只有重力做功
$W_人=E_{k0}$
$mgh=11E_{k0}-E_{k0}$ 所以
$W_人=\frac{1}{10}mgh=7.32J$
$W_1-W_2=0-0$
$W_1:W_2=1:1$
$W_1=F_1S_1$ 动力:0-1s
$W_2=F_2S_2$ 阻力:0-4s比较S:1:4
$F_1:F_2=4:1$
t1刚到地面
t1-t2:合力向下,a向下,a↓的加速下落运动
t2-t3:合力向上,人做向下的减速运动
t2弹力与重力大小相等,方向相反,合力为0,速度最大,动能最大
t3-t4:合力向上,a向上,向下减速运动
t4:静止
C
仔细读题:AB段克服摩擦力做功
AB段:摩擦力是变力,BC段摩擦力是恒力
A→C:mgR-W_AB-W_{BC}=0
$W_{AB}=mgR-W_{BC}$ =mgR=μmgR
动能定理:$W_1-mgL(1-cosθ)=0$
拉力做功:$W_1=mgL(1-cosθ)$
C
S=W=Fx
$S=W=△E_k=\frac 1 2mv^2$ 求S即可
C
$W_1-W_2=△E_k=0$
$W_1=W_2$
$Fx_1=f(x_1+x_2)$ BC
缓慢:每一时刻动能相等
弹簧本身被拉长了,所以物体上升高度<H
k△x=mg
△x=mg/k 弹簧拉长
$△E_p=mgx$ x=H-△x
C
设物体在桌面为A点,最高点B点,最低点C点,
A点为0势能面,重力势能为0
根据动能守恒定律:
$E_A=E_B=E_C$
$\frac 1 2mv_0^2=mg(H-h)=E_C$ C
选取石头落地地面为0势能面
解法1:状态
$\frac 1 2mv_0^2+mgh=\frac 1 2mv_t^2$
$v_t=15m/s$ 解法2:过程
$mgh=\frac 1 2mv_t^2-\frac 1 2mv_0^2$
$v_t=15m/s$ 解法3:运动学,以$v_0$方向为正方向,则x为-10m
$x=v_0t+\frac 1 2at^2$
$-10=5t-\frac 1 2at^2$ 解出t,
$v_t=v_0+gt=-15m/s$ 取了向上为正方向改为平抛/斜抛/竖直下抛:落地速度也是15m/s
要先分析
角度一样,但是r不同,角速度一定不一样
物体做圆周运动,只有重力做功→机械能守恒定律
$mgl=\frac 1 2mv_1^2, v=\sqrt{2gl}$
$mg 2l=\frac 1 2mv_2^2, v=\sqrt{4gl}$
$a=\frac{v^2}{r}$
$a_1=\frac{v_1^2}{l}=2g$
$a_2=\frac{v_2^2}{2l}=2g$ 最低点:
$T_1-mg=ma$
$T_2-mg=ma$ 所以最低点拉力相同
CD
B加速上升,重力势能,动能都增加
B机械能增加量=A机械能减少量
BD
选取铁链上方为0等势面,铁链长l
开始铁链重心在等势面下方$\frac l 4$处,
列状态方程求解:$E_1=E_2$
$E_1=E_{p1}+E_{k1}=-mg\frac l 4+0$ 开始动能为0
$E_2=E_{p2}+E_{k2}=-mg\frac l 2+\frac 1 2mv^2$ 因为机械能守恒,$E_1=E_2$
所以$-mg\frac l 4=-mg\frac l 2+\frac 1 2mv^2$
所以$v=\sqrt{\frac{gl}{2}}$
a-b:a↓的加速运动,b点a=0,v最大
C:
c→d过程:过程方程,只看初末
设c到d为H,a到d为x
$mgH-\frac 1 2kx^2=\frac 1 2mv_d^2-\frac 1 2mv_c^2$ 初,末动能都为0
所以$mgH-\frac 1 2kx^2=0$
$mgH=\frac 1 2kx^2$ ,弹性势能增加量=重力势能减少量D:
c到b:
设c→b为h,a→b为y
$mgh-\frac 1 2ky^2=\frac 1 2mv_b^2-0$
$△E_k=\frac 1 2mv_b^2$ 重力势能一部分转化为弹性势能,一部分转化成动能,所以c到b动能不等于重力势能
BC
斜抛运动,只受重力作用,且不计空气阻力:机械能守恒
使用过程方程(最好把过程方程转化成动能定理:左边做功,右边动能变化):
$mgh=\frac 1 2mv_B^2-\frac 1 2mv_A^2$ 所以$E_{k_B}=mgh+\frac 1 2mv_0^2$
B
因为以$a=\frac g 2$下落,a<g,所以一定受阻力
f=mg-ma
$=mg-\frac 1 2mg$
$=\frac 1 2mg$ 因为有阻力做功,所以机械能不守恒
根据动能定理:
$mgh-fh=\frac 1 2mv^2-0$
$mgh-\frac 1 2mgh=△E_k$ 机械能减少量=多出来的/克服阻力做的功
动能增加$\frac 1 2mgh$
ACD
运动:竖直面内的圆周运动(杆模型):
光滑,只有重力做功
所以:机械能守恒
从B→C:$v_c=0$恰好从C出来
$-mg·2R=\frac 1 2mv_C^2-\frac 1 2mv_B^2$
$V_B=2\sqrt{gR}$ 所以$v_0≥2\sqrt{gr}$,小球能从C出来
(1)
$V_C=\sqrt{gR}$ ,没有挤压→
$-mg·2R=\frac 1 2mv_C^2-\frac 1 2mv_B^2$
$V_B=\sqrt{5gR}$
$V_C>\sqrt{gR}$ ,挤压上管壁→$V_B>\sqrt{5gR}$
$V_C<\sqrt{gR}$ ,挤压下管壁(且要>最小速度)→$2\sqrt{gR}<V_B<\sqrt{5gR}$
扩展:圆管改成圆面,相当于绳模型,不计摩擦,求恰好通过C点时B点需要的速度$v_0$的条件
运动:竖直面内的圆周运动,不计摩擦
所以机械能守恒
从B→C:
$-mg·2R=\frac 1 2mv_c^2-\frac 1 2mv_0^2$ 所以$v_0=\sqrt{5gr}$
条件:m=1kg
分析:平抛运动
(1)
$h=\frac 1 2gt^2=45m$
$l_{OA}=\frac{h}{sinθ}=75m$ x=60m
(2)
$v_0=\frac x t=20m/s$ (3)
从O到A:
$mgh=\frac 1 2mv^2-\frac 1 2mv_0^2$
$E_{k_A}=mgh+\frac 1 2mv_0^2=650J$
先受力分析:
剪断绳子前:物体受重力,绳子拉力,弹簧拉力,弹簧拉力和mg合成,与绳子拉力等大反向
剪断前:
$F_合=F=mgtanθ$ 剪断瞬间:重力不变,弹簧拉力不变,绳子拉力消失
ma=mgtanθ
a=gtanθ
右上连接绳子时:
剪断前(和连接弹簧相同):$F_合=F=mgtanθ$
剪断后物体进行竖直面的圆周运动,剪断瞬间:
v=0
$F_向=m\frac{v^2}{R}=0$ 要让向心力为0,则mg必须有$F_1'$反向的分力mgcosθ抵消向心力
$F_1'=mgcosθ$ 此时,绳子切线方向就是mgsinθ,就是绳子剪断瞬间的合外力
$F_合=mgsinθ$ a=gsinθ
A:受重力和支持力$F_N$
B:受A压力$F_N'$,重力,弹簧向上弹力和原长比较的$kx_0$
A上施加F后:(A,B连在一起,加速度一定相同)
对A:$F+F_N'-m_Ag=m_Aa$
对B:$kx_0-m_Bg-F_N'=m_Ba$
(这时F,弹簧弹力,F_N都是变力)
所以AB分离时:
$F_N=0$ $v_A=v_B$ - 加速度相同
$F-m_Ag=m_Aa$ ①
$kx_1-m_bg=m_Ba$ ②①所以AB分离时,F最大
所以
$F_M=m_Ag+m_Aa=4.41N$ ② 所以
$x_1=\frac{m_B(g+a)}{k}$
$x_0=\frac{(m_A+m_B)g}{k}$
$△x=x_0-x_1$ 因为F是变力,所以需要动能定理求F做功
$W_F-(m_A+m_B)g△x-\frac 1 2k△x^2=\frac 1 2mv^2-0$
$v^2=2a△x=9.64×10^{-2}J$
方法1:
初始位置:下面弹簧受两个物体重力
$F_1=m_1g+m_2g$ 被压缩长度:$x_1=\frac{F_1}{k_2}=\frac{(m_1+m_2)g}{k_2}$
上边木块离开弹簧时:下面弹簧$k_2$的弹力$F_2=mg$,
被压缩长度:$x_2=\frac{F_2}{k_2}=\frac{m_2g}{k_2}$
所以下面木块移动距离:$x=x_1-x_2=\frac{m_1g}{k_2}$
方法2:
根据胡克定律:
下面弹簧压力由$(m_1+m_2)g$减少到$m_2g$,减少了$m_1g$,所以下面弹簧长度增加了$l=\frac{m_1g}{k_2}$
原状态:
$k_1$ 压缩量:$m_1g=k_1x_1→x_1=\frac{m_1g}{k_1}$
$k_2$ 压缩量:$(m_1+m_2)g=k_2x_2→x_3=\frac{(m_1+m_2)g}{k_2}$末状态:
$k_1$ ,伸长量为:$x_2=\frac{m_2g}{k_1}$
$k_2$ 恢复原长,$x_3'=0$所以,物块2上升高度:
$h_2=x_2=\frac{(m_1+m_2)g}{k_2}$ 物块2重力势能增加:
$△E_{p_2}=m_2gh=m_2gx_3=m_2g×\frac{(m_1+m_2)g}{k_2}=m_2g^2\frac{m_1+m_2}{k_2}$ 物块1重力势能增加量:
$△E_{p_1}=m_1gh=m_1g(x_1+x_2+x_3)=m_1(m_1+m_2)g^2(\frac{1}{k_1}+\frac{1}{k_2})$
根据机械能守恒定律:小球从开始下落到弹簧被压缩到最短过程中,小球重力势能转化为弹簧的弹性势能、内能,则重力做功=克服阻力做的功和弹簧最大弹性势能之和,所以:
$mg(H-L+x)=W_弹+W_f$
$W_f=f(H-L+x)$ 联立得:
$W_弹=(mg-f)(H-L+x)$
$(mg-f)(H-L+x)$
μ=0
受力分析:
A受到F和弹簧弹力,做a↓加速
B受到弹簧弹力,做a↑加速
两者弹簧弹力同为kx
图像法,A逐渐减小,B逐渐增大,
v相同时,B斜率大,速度大;
a相同时,A对应斜下方B相同斜率的地方,此时A速度大
I=Ft:F是恒力
$I_g=mgt$
$I_N=F_nt$
$I_合=mgsinθ$ 斜面长$L=\frac{H}{sinθ}$
$L=\frac 1 2at^2$
$t=\sqrt{\frac{2L}{gsinθ}}$ t带入3个冲量式子即可
B:不严谨,应是合外力冲量大小和动量变化大小相同
C:平抛:初动量,末动量方向不同,冲量是mg,方向不变
D:推桌子不动,桌子动量是0,推力冲量不为0
先选正方向
以动能定理求做功,初末速度都是v,所以弹簧对小球做功为0
A:只要F不为0,t不为0,冲量一定不为0
B:
平抛:△P和I方向相同
斜抛:最小速度对应最小动量
匀速圆周:v大小不变,方向时刻变化,$E_k=\frac 12mv^2;p=mv$,所以动量时刻变化
动能不变只能说明速度大小不变;匀速圆周运动方向时刻变化,所以动量可能变化
CD:都可能做正负功
D
动量变化率:$\frac{△p}{△t}$
△p:0-mv
△E_k=0-\frac 1 2mv^2
$\frac{△p}{△t}$ :△p不变,直接接住和伸出再引到胸前,t不同B
受力分析:
上升时:受mg,向下的f
下降时:受mg,向上的f
由于空气阻力,$v_0>v_t$
上抛到落地:重力做功为0
$W_f=-f·2H$
$W_f=△E_k=-2fH$ ,机械能减少量就是-2fH,转化为了热能A:t不为0,冲量肯定不为0
B:上升过程:$△p_1=0-mv_0$
下降过程:$△p_2=mv_t-0$
因为$v_0>v_t$,所以$|△p_1|>|△p_2|$
C
D:有摩擦力,物体没有被拉动,说明物体处于平衡状态,受到合外力为0,所以合力对物体的冲量为0
BD
根据动能定理,物体下落v相等,因为角度不一样,所以v的水平方向分量一定不一样
设高度h,下落时间$t=\sqrt{\frac{2h}{gsin^2θ}}$,θ越大,t越小,所以两者时间不同
下落时间求法:
机械能守恒定律:$mgh=\frac 12mv^2$,
到斜面底端,$v=\sqrt{2gh}$
牛二:mgsinθ=ma
a=gsinθ
下滑时间$t=\frac v a=\frac{\sqrt{2gh}}{gsinθ}=\frac {1}{sinθ}\sqrt{\frac{2h}{g}}$
A:重力冲量:I=mgt,t不同,I一定不同
B:由动能定理可知,合力冲量=动量的变化,物体下滑过程中,动量变化大小mv相等,因为斜面倾角不同,动量方向不同,动量不同,则合力冲量不同
C:到达底端时动量的水平分量:$mvcosθ=m\sqrt{2gh}cosθ$
D
轻推时,b跟着a一起,△v变化大,所以I较大,a给b的冲量大
猛击时,b没有运动,△v几乎等于0,所以I较小,a给b的冲量小
作用力就是滑动摩擦力f=μmg
B
下落时间t=1s
$v_y=10m/s$
$v_x=10m/s$ tanθ=1
θ=45°
合速度$v=10\sqrt2$
$p=mv=\sqrt 2kg·m/s$
-20
16
$△p=p_2-p_1=36kgm/s$
B选项改成合外力冲量大小
A:冲量方向和动量方向不一定相同:比如平抛,冲量方向竖直向下,动量方向是轨迹的切线方向
B:动量定理:合力冲量=物体动量的变化,所以冲量大小=动量变化量大小
C:动量增量方向与合力冲量方向相同,与动量方向不一定相同,比如减速直线运动,动量增量的方向和动量方向相反
D:增量的大小:矢量;大小的增量:绝对值,不是一回事
AB:动量变化,说明速度变化,可能是大小,也可能只是方向、二者都有,所以速率不一定变化
CD:速率变化,说明速度大小一定变了,动量一定变化
BC
AB:p=mv,动量由二者大小共同决定
CD:$p=\sqrt{2mE_k}$,物体动能相等,如果质量不等,则动量不相等,即使质量相等,物体动量大小相等,动量方向不一定相同,动量不一定相同
C
动量:$p=mv=\sqrt{2mE_k}$,是矢量
动能:$E_k=\frac 1 2mv^2=\frac{p^2}{2m}$,是标量,没有方向
A:动能不变,质量和速度均不变,动能一定不变
B:动能不变,速度大小不变,但方向可能改变
C:动量相等,质量可能不等,则动能不一定相等
D:动能相等,速度方向和质量都可能不等,则动量不一定相等
A
题目给出动量相等了
动量p=mv
动能$E_k=\frac 1 2mv^2$
$E_k=\frac{p^2}{2m}$ 动量相等,则质量大动能小
A
B
D:滑下v的方向不同,动量不同
F
方法:动量变化量=合外力的冲量,由动量定理分析解题
由动量定理可知:物体动量变化量:
△p=mgt=80kgm/s,方向竖直向下
则物体动量大小改变了80kgm/s,方向竖直向下,由动量定理可知,物体受到冲量为:
I=mgt=80kgm/s,方向竖直向下
A
B
A:动量是矢量,动量方向就是v方向,上抛竖直落下,平抛斜落下,所以动量不同
BD:都只受重力作用,只有重力做功,初末位置高度相同,所以$W_g=mgh$
根据动能定理,$E_k-E_{k_0}=W_G$,
因为$E_{k_0}=\frac 1 2mv^2$相同,所以两球着地动能相同
C:两球初始高度相同,a竖直上抛,b平抛,a运动时间长,所以重力对a球冲量比b大
BD
Ft
选向上为正方向
80
-40
-120
分析物体刚落地到速度为0这段时间:
设高度为h,落到石头上杯子为1,落在草地上为2,
刚落到石头上和草地上速度都为$\sqrt{2gh}$
到最终速度为0:取向下为正方向,动量变化量都为:
$△p=mv_1'-mv1$
$=0-mv_1$
$=-mv_1$ ($p_1,p_2$相同)水泥地上:$△p_1=F_1t_1→F_1=\frac{△p_1}{t_1}$
海绵地板:$△p_2=F_2t_2→F_2=\frac{△p_2}{t_2}$
由于$p_1,p_2$相同,但是$t_1<t_2$,
$F_1>F_2$ 作用时间短,动量变化快,冲击力大
D
原长15m橡皮绳往下落:则这15m为自由落体,用时$\sqrt{2gh}=\sqrt 3s$,
之后受到mg和橡皮绳向上的弹力
初末速度都为0,
取向下为正方向
给出位移:动能定理
$mg(h+△l)=\overline F_N△L=0$
$\overline F=\frac{mg(h+△l)}{△l}$ 给出t:动量定理
高处下落,到运动停止用时4s,则自由落体时间t=4s
$mgt-\overline F_N(t-\sqrt{3})=0-0$
$\overline F=\frac{mgt}{t-\sqrt 3}$ 最后结果:1176N
重要
落地瞬间$v=\sqrt{2gh}=10m/s$
根据动量定理,取向下为正方向
$△p=mv_1-mv_0$
$=0-mv_0=-600kgm/s$ I=△p,
Ft=△p
$\overline F=\frac{-600}{1.2}=-500N$ (这是合外力平均作用力)求的是蹦床给的平均作用力
演员落地受到mg和蹦床给的向上的弹力,(向下为正方向)
$F_合=mg-F_N=-500N$
$F_N=1100N$ (这是大小)方向竖直向上
取向上为正方向,设弹簧弹力对物体A的冲量为I,上升和下落t相同,
对物体A由动量定理可得:
I-mgt=mv-0
对B:
-Mgt=-Mu-0
联立可解得:I=mv+mu
D
动量变化量=冲量
D
I=△p,I<0,所以△p<0,说明动量变化量方向与正方向相反
C
A:质量m的物体,以恒定加速度a运动时,在一段时间内动量变化量为m△v=ma△t
BCD:都只受重力作用
BCD
动量定理:
△P=Ft
$t=\frac{0-mv_0}{F}$ C
不知道2物体质量,F=ma判断错误
Ft=△p
$F=\frac{△p}{△t}$ B
C
AB:若有摩擦力,合力不是2倍关系,加速度不一定是2a,速度变化量也不一定是原来的2倍,所以错
D:W=Fx,两次时间相等,位移不相等
C(I=Ft)
D
C
把鸟初速看成0,末速度看成500m/s
鸟$v_0=0,v_t=500m/s$
所以$△p=mv_t$
由$\overline Ft=△p$
$\overline F=\frac{△p}{△t}$ 设鸟长0.3m左右
$\overline F·\frac{0.3}{500}=1×500-0$ F约为10^6N
C
两车相撞时,人和车一起匀减速运动直到停止,此过程位移0.5m,设人随车运动时间为t,初速度28m/s,
根据
$\overline v=\frac{v+v_0}{2}=14$
$t=\frac{x}{\overline v}=0.5/14$
$△p=mv-mv_0=-1680kgm/s$
$\overline Ft=△p$
$\overline F=\frac{△p}{△t}=42000N$
(1)
冰壶在冰面上受到摩擦力做减速运动,设在A点速度为$V_A$,由动能定理:
$-μmgl=0-\frac 1 2mv_A$
$V_A=\sqrt{2μgl}$ (2)
设小球从O点到A点运动过程中受到冲量由动量定理可知:$I=mV_A-0$带入,得
$I=m\sqrt{2μgl}$
D
ABC
CD
AD
C
$△P=mv-mv_0=-6Ns$ 说明物体动量增量一定与规定的正方向相反,不能说明原末动量的方向和大小,所以BCD错误
A
mgt
△p=mgt
30kgm/s
$t=\sqrt{2gh}$
$△p=mv-mv_0$
$=m\sqrt{2gh}$
以足球水平速度飞来为正方向,由动量定理得:
$Ft=mv-mv_0$
$F=\frac{mv-mv_0}{t}$ =24.5N
(1)
对整个过程由动量定理:
$(F-μmg)t_1-μmgt_2=0$ (2)
牛二
t=12s
B:$P_初=m_Bv_0$,方向向右
$P_末=m_Av_A+m_Bv_B=m_Bv_0$ AB
$P_初=(m+M)v_0$
$P_末=p_初$
$P_末=mv_1+Mv_2$
$mv_0+Mv_2=(m+M)v_0$ 所以$v_2=v_0$
A
对象:甲,乙,球
初:$p_1=0$
末:$p_2=0$
这个问题是看球最后落在谁手里
如果到乙手里:$p_2=m_甲v_甲+(m_乙+m_球)v_乙$
所以:$m_甲v_甲+(m_乙+m_球)v_乙=0$
所以:$-mv_甲=(m_乙+m_球)v_乙$
所以:$v_甲>v_乙$
B
如果AB和C之间μ=0,则弹簧给A和B弹力相等;μ≠0,AB摩擦力不相等,以AB为系统,$f_A,f_B$是外力给的,动量不守恒
AC
光滑:满足动量守恒定律条件,水平方向动量守恒
是碰撞问题
取$v_1$方向为正方向
初:$p_1=m_1v_1+m_2v_2$
末:$p_2=m_1v_1'+m_2v_2'$
根据动量守恒定律:$p_1=p_2$
即$m_1v_1+m_2v_2=m_1v_1'+m_2v_2'$
$v_2'=\frac{m_1v_1+m_2v_2-m_1v_1'}{m_2}$ =8m/s(>0表明和正方向相同)
系统总动量没变化=系统动量守恒
B
B:$△p=m_1v_1+m_2v_2$,一个变大另一个一定变小
BCD
B
A:可以是变力,只考虑初末状态
C
取甲方向为正方向
(M+m)v-Mv=(M+m)v'+0
$v'=\frac{mv}{M+m}$ A
$m_1v_1-m_2v_2=0$ C:人停了船不会走,不然违反动量守恒定律条件
BD
取向右为正方向,
$0=m_乙v_2-m甲v_1+mv_3$
$v_3=-0.6m$ 方向向左
子弹和枪筒是3者构成系统的内力
C
C
A:水平方向受到合外力为0,所以水平方向动量守恒
B:初动量为0,末动量不为0
C:重物和车厢为系统的末动量为0,初动量不为0
D:物体沿斜面下滑,向下动量增大
A
CD
BD
A:
$m_Av_A=m_Bv_B$
$m_A=2m_B$ 所以$v_B=2v_A$
AD
A
沿斜面匀速下滑:合力为0,则动量守恒
弹簧压缩到最短:共速
$m_1v_1+m_2v_2=(m_1+m_2)v$
$v=\frac{m_1v_1+m_2v_2}{m_1+m_2}$
恰好水平:合力为0
$mv_0+m_av_a+(M-m_a)v_b$
$v_b=\frac{Mv_0-m_av_a}{M-m_a}$
$Mv_0$ 大小不确定,要分类讨论若$Mv_0>m_av_a$
所以v_b>0,方向与$v_0$同向
若$Mv_0>m_av_a$
所以v_b<0,方向与$v_0$反向
若$Mv_0=m_av_a$
所以v_b=0
D:
爆炸瞬间,F相同,动量改变量相同,否则动量不守恒
$I_a=I_b=F△t=△p$ C
甲:碰撞后速度反向,v=0
ABC
BCD
C
物体与车构成系统
物体停止:和车共速
车与地面视为光滑
初:$mv_0=p_1$
末:$(m+M)v=p_2$
$p_1=p_2$
$v=\frac{mv_0}{m+M}$ B
动能定理:牵引力做功-阻力做功=车动能改变量,未给阻力等量,不可行
动量定理:车匀速到车厢脱钩速度为0过程中,动量为0
$f=F_车$ ,合力为0
$p_1=mv_0$
$p_2=(M-m)v$ 所以$Mv_0=(M-m)v$
$v=\frac{mv_0}{M-m}$ A
$mv_0=mv_1+mv_2$
$\frac 1 2mv^2=\frac 1 2mv_1^2+\frac 1 2mv_2^2$ 联立得:
$v_1=0$
$v_2=v_0$ 以B为研究对象:$\overline F△t=△p=mv_0-0$
$\overline F=\frac{mv_0}{△t}$
$[Math Processing Error]m_1v_0=m_1v_1+m_2v_2$
$\frac 1 2mv_0^2=\frac 1 2m_1v_1^2+\frac 1 2m_2v_2^2$
$v_1=\frac{m_1-m_2}{m_1+m_2}v_0$
$v_2=\frac{2m_1}{m_1+m_2}v_0$
$[Math Processing Error]\frac 1 2m_1v_0^2=m_0gh$
$v_0=\sqrt{2gh}$
1阶段:竖直面的曲线运动。斜面光滑:机械能守恒
$mgh=\frac 1 2mv_B^2-0$
$v_B=\sqrt{2gh}$ 2阶段:m与M相互作用的系统:机械能守恒
$mv_B=(m+M)v_C$ 存在功能关系:
$\frac 1 2 mv_B^2-\frac 1 2(m+M)v_C^2=△E_K$ 且
$△E_K=Q=μmgL$
$μ=\frac{△E_K}{mgL}$
$I=△p=mv_B$
程序法:
1阶段:圆周运动,斜面光滑:机械能守恒
$mgR=\frac 1 2mv_0^2$
$v_0=\sqrt{2gR}$ 2阶段:物块在木板上滑动。
规律:
- 动量守恒:$mv_0=mv_1+Mv_2$
- 功能关系(损失的动能转化为内能):$Q(=μmgL)=\frac 1 2mv_0^2-(\frac 1 2mv_1^2+\frac 1 2Mv_2^2)$
3阶段:m平抛,两物体相互关联
m:
$x_{AB}=v_1t$
$t=\sqrt{\frac{2h}g}$ M:匀速直线
$x_{AB}=v_2t'$
$t'=t+0.2s$
BD
D
(1) 共速
$mv_0=(m+M)v$
$v=\frac{mv_0}{m+M}$ (2) 不共速
$mv_0=mv_1+mv_2$
$v_2=\frac{m(v_0-v_1)}{M}$
相对静止:共速
(1)小木板滑上长木板到二者相对静止经历的时间
(2)题中滑行最大距离
(1)设二者相对静止速度为$v_1$,相对运动距离为s,在木块和木板相互作用过程中,二者组成的系统合外力为0,系统动量守恒
$mv_0=(m+M)v_1$ 相对静止的共同$v_1=\frac{mv_0}{m+M}$ ②
对木板用动量定理:
$μmgt=mv_1$ 二者相对静止经历的时间$t=\frac{Mv_0}{μ(m+M)g}$
(2)
系统全过程,由动量守恒得:
$μmgs=\frac 1 2mv_0^2-\frac 1 2(m+M)v_1^2$ ⑤由②⑤得
$L=\frac{Mv_0^2}{2μ(m+M)g}$
程序法:运动分3阶段:
- 共速,动量守恒
- 光滑:匀速直线到B。如果不光滑,是匀减速
- 竖直面内圆周运动
1阶段:$mv_0=(m+M)v_1$
2阶段:$v_B=v_1=\frac{mv_0}{m+M}$
3阶段:有压力
$2(m+M)g=(m+M)\frac{v_c^2}{R}$
$v_c=\sqrt{2gr}$
$-(m+M)g·2R=\frac 1 2(m+M)v_c^2-\frac 1 2(m+M)v_B^2$ 联立,子弹射入木块前瞬间速度:
$v=\frac{m+M}{m}\sqrt{6gR}$
两次系统不一样:第一次是木块和子弹,第二次是木块和木板
(1)
子弹穿过B过程中系统动量守恒,以子弹初速度方向为正方向:
由动量守恒定律得:
$mv_0=m_2v_B+mv$ v=80m/s
(2)
AB系统动量守恒,以向右为正方向,由动量守恒定律得:
$m_2v_b=(m_1+m_2)v_共$
$v_共=0.12m/s$
(2)最后M圆周运动的高度h是多少?
1阶段:m与M作用,动量守恒
$mv_0=(m+M)v$ (子弹打木块模型,打进后位移很小,忽略)
二阶段:m和M圆周运动,摆到最高点,机械能守恒
$\frac 1 2(m+M)v^2=(m+M)gh$ 所以:$F_拉-(m+M)g=(m+M)\frac{v^2}{L}$
这个运动是2个过程
① 打进m1过程,m1位移很小,弹簧没形变,和m2没相互作用,不构成系统
②m和m1共速与m2组成的系统
求的是第二个过程损失的动能全部转化成弹簧的弹性势能
$mv_0=(m+m_1)v_1$
$(m+m_1)v_1=(m+m_1+m_2)v_2$
$E_P=\frac 1 2(m+m_1)v_1^2-\frac 1 2(m+m_1+m_2)v_2^2$
选取左图右液面为零势能面,
(看势能时,等势面以下液体当做不存在)
初状态:左边高L的液体重心距等势面L/2,则初状态$E_1=mg \frac L 2$
末状态:左右两边液体高度减半,重心在等势面上L/4处(=重心下移L/4);动能是所有水都有速度,所以,水的重量是4m,则末状态$E_2=mg\frac L 4+\frac 1 24mv^2$
根据机械能守恒定律,$E_1=E_2$,联立可求v
设小球A质量$m_A$
A:
1(A碰撞B瞬间的速度):$v_0=\sqrt{2g3x_0}=\sqrt{6gx_0}$
2:AB碰撞(只要是碰撞,动量都守恒):$m_Av_0=(m_A+m)v_1$
3:AB下落,到向上恰能回到O点(O点弹力为0),是复杂变速运动,只能机械能守恒定律。
选B最开始静止的水平面为零势能面,
碰撞瞬间机械能:$E_1=\frac 1 2(m_A+m)v_1^2+0+\frac 1 2kx_0^2$ 重力势能+动能+弹性势能
$E_2=0+(m_A+m)gx_0+0$ 动能+重力势能+弹性势能
$E_1=E_2$ 所以$\frac 1 2(m_A+m)v_1^2+\frac 1 2kx_0^2=(m_A+m)gx_0$
m_A=
(2)最大值:a=0时
$(m_A+m)g=kx'$ ①机械能守恒:
$E_1=\frac 1 2(m_A+m)v_1^2+\frac 1 2kx_0^2$
$E_2'=\frac 1 2(m_A+m)v_m^2+\frac 1 2 kx'^2-(m_A+m_B)g(x'-x_0)$ 求得$v_m$
C在B上滑动,和BA共同构成系统;C从B滑到A上,B不受力,做匀直,A受力匀加速,AB分开,AC共同构成系统。C和BA之间有摩擦力,机械能有损失
过程1:C从B滑到A,机械能有损失
$mv_0=mv_1+4mv_2$
$\frac 1 2mv_0^2-\frac 1 2mv_1^2-\frac 1 2mv_2^2=μmgL$ 过程2:C从A到滑下,机械能有损失
$mv_1+2mv_2=mv_4+2mv_3$
$\frac 1 2mv_1^2+\frac 1 22mv_2^2-\frac 1 2mv_4^2-\frac 1 2 2mv_3^2=μmgL$ 联立4个方程,解得
v_2
v_3
v_4
$mv=(m+m+2m+...)v_共$
$mv_共=\frac{1}{32}mv_0$ 物块分别为m, 2m, 4m...,m碰撞若干次后都共速为$\frac{1}{32}$,求木块n个数
5
A:回弹的时候速度和回复力方向相同,x是负时,v正也有可能
B:回复力、回复力产生的加速度一定与位移方向相反
C:远离平衡位置动能↓势能↑
D:靠近平衡位置,势能↓,回复力↓,a↓
AD
A=0.1m
T=0.4s
f=2.5Hz
t=1.8s=4T+T/2
- 路程:4A+4+2A=18A=1.8m
- 位移:0
波峰:v=0,a为负的最大值
D
$\frac{x}{T_1}=v_1$
$\frac{x}{2T_2}=v_2$ 又因为
$v_2=2v_1$ 所以
$\frac{x}{2T_2}=\frac{2x}{T_1}$ 所以
$T_2=\frac 1 4T_1$ D
a↑,x↑,远离平衡位置,v↓,动能↓,势能↑
D
动量相同:v相同,连续2次动量相同的位置,v相同即可,不是x同样也相同,可能相反
题中,从回到平衡位置,到下次离开平衡位置是在半个周期内,B再回到B是一个波峰内对应的2次,则A到第二次B是半个周期,路程是2A,则T=4,A=6cm
x为负,回复力是正,a是正
CD
两次经过同一位置:动量方向相反
ABC
BC
D
F=-kx
$a=\frac F m=\frac{-kx}{m}$ 线性关系
C
ABC
CD
5cm
1.25hz
0.1s:正
0.3,0.5:负
0.7:正
0.4s 平衡位置
0.2s,负最大值
用t这个式子除以$T=2π\sqrt{\frac L g}$
$t=\frac 3 4T$ 三要素:
负向最大速度:在平衡位置
振动方向:负向,斜率负
D
C
A:且方向与位移方向相反
B:可能是合力,分力
C
D
回复力相同,a相同,动能是标量,相同,弹性势能是标量,相同
A
A:重力提供mgtanθ
B:方向变化
C:切线反向
D
B
F=-kx=0
但是合力不为0。v不为0,向心力不为0
C
秒摆:T=2s
与m无关
C:与A无关,但是T=2s不变
ACD
C
BD:都不变
C
D
随着水流出,重心下降,水流完,重心恢复
C
$T=2π\sqrt{\frac L g}=2π×0.2=1.2s$ 画图,0s从平衡位置往右
D
摆动加快:T减小→l减小或g增大
C
D
涉及弹簧时,光滑,没有摩擦力做功, 只有弹力和重力做功,这时弹簧构成的系统机械能守恒,本身机械能不守恒
弹簧最大形变是能最大,原长势能最小
AC
AC
频率不变
驱动力:周期性外力
D:仅由驱动力决定
AC
$d_2:f_外=2Hz=120r/60s$
$d_1=2d_2=240r/60s$ D
B
CD
C
BD
B
B:周期性外力
ACD
纵坐标:振幅
横坐标:f
准确:不同频率的振幅
C
看振动图像
振幅最高点,a向下,受重力和支持力,$mg-F_支=ma→F_压<mg$
振幅最低点,a向上,$F_支-mg=ma→F_压>mg$
C
$f_固=\frac{20}{10}=2Hz$
$f_外=2Hz=120r/60s$
$T=\frac 1 f=0.5s$
$f=\frac 1 T=\frac{1}{2π}\sqrt{\frac g l}$
$l=\frac{g}{4π^2f^2}=1m$ 由图像可知,共振时,$A_m=8cm$,设单摆偏角最大为θ,摆球能达到最大高度为h,由机械能守恒定律:
$\frac 1 2mv_m^2=mgh$ 又h=l(1-cosθ),当θ很小时$1-cosθ=2sin^2\frac θ 2=\frac{A^2}{2l^2}$
解得$v_m=\frac A l \sqrt{gl}=0.25m/s$
摆球在最高点时加速度最大,
$mgsinθ=ma_m$
$a_m=gsinθ=gA/l$
$a_m=0.8m/s^2$
t=0到a:a是振源
振源开始怎么振动,其他各点就怎么振动
v=2m/s
T=4s
λ=vT=8m
ABD
B:振源+介质
C:不是一回事
同一种波在不同介质中f不变,波速v,波长A会变
D
方法:画出若干个波形图,找这两个点
方向:逆向复描
D
M为波源,向右传播;N为波源:向左传播
波峰:v=0,动能最小,势能最大
BD
ABC
经历△t第一次出现如图=是完整的一个周期
第n次:T=△t/n
A
C
波长>7m,<10m,AB=14m:AB不在一个周期
AB=14m=
$\frac 5 4λ$ ,λ=11.2m$\frac 7 4λ$ ,λ=8m$\frac 9 4$ ,λ=6米多根据范围:AB只能是7/4λ
v=λ/T=80m
从起振到C点第一次波谷,经历了$\frac 3 4 T$,
则传到t点时间t=0.5-0.075=0.425s
$x=vt_c=34m$ AB
C
A
图不清晰,ab对应不是3,5,a是2-3中间,b是5-6中间
C
纵波速度快,先到,所以P先振动
根据\frac{x}{v_1}-\frac{x}{v_2}=5s
x=36km
A
向左,平移1/4个波长
若沿正方向传播,经过△t传播距离为(n+3/4)λ,对应时间(n+3/4)T
若沿着负方向传播,经过△t传播距离为(n+1/4)λ,对应时间(n+1/4)T
C
B
下列离子由静止经电压为U的电场后,哪种粒子v最大?
A. 质子
B. 氘核
C. α粒子
D. 钠离子
根据动能定理,$v=\sqrt{\frac{2qU}m}$,q/m是核质比,核质比大的v最大
极板长l,板间距d,两极板间电势差为U,有质量为m,电量为q的正电荷和平行于板面以$v_0$的速度射入电场,一段时间后该点和恰好从极板边缘射出电场,求:
(1)正电荷射出电场时,沿电场方向偏移的距离
(2)正电荷射出电场时,偏转角度的正切值
一个质子 P 和一个α粒子,从同一位置垂直电场方向以相同的动量射入匀强电场,它们在电场中的运动轨迹是如图中的(C)
P=mv
$y=\frac{qUl^2}{2mv^2_0d}$ 分子分母同×m→$y=\frac{mqUl^2}{2P^2d}$ P相等,比较mq的乘积即可,α粒子是2,质子是1
∴ y方向α距离远
$y=\frac 1 2at^2=\frac 1 2 \frac{qE}m·t^2$
$l=v_0t→t=\frac {l}{v_0}$ 联立:$y=\frac{qEl^2}{2mv_0^2}$
$qU_1=\frac 1 2mv^2$ →$mv^2=2qU_1$ (出B板的末速度=入平行板的初速度)
$y=\frac 1 2at^2=\frac{qU_2}{2md}·t^2$
$l=vt →t=\frac l u$ 联立:
$y=\frac{qU_2l_2}{2mv^2d}$
$tanθ=\frac{qU_2l}{mv^2d}$ 带入
$mv^2=2qU_1$ →
$y=\frac{U_2l^2}{4U_1d}$
$tanθ=\frac{U_2l}{2U_1d}$ →
与q/m(荷质比)无关
电压表示数两次分别为1.4V, 0.1A;1V,0.5A,求电源电动势E和内阻r
AB两点测的是外电路电势差
全电路欧姆定律:$E=U_外+Ir$
E=1.4+0.1r
E=1+0.5r
E=1.5V, r=1Ω
外电阻:250Ω
R=ρl/S,同一导线,ρ和S相同,电阻和长度成正比
∴ R_外(250Ω):800=x:40km
x=12.5km(<40km)
所以短路处距离A有12.5km
动态电路题型:串反并同(滑动变阻器电阻减小,并联的电压/电流表都减小,串联的增大)
部分R→整体I=$E/R_总$→部分I
【物理29-2】
M:电动机,电阻20Ω,电源电压12V(忽略电阻)时,电动机正常工作,
(1)求电压表示数
(2)求电动机输入,输出,热功率
(1)电动机不能使用欧姆定律:9.5错
串联电路电压之比=电阻之比,但不能用欧姆定律,8错
U=IR=0.25×20=5V
(2)电动机电压=12-5=7V
$P_入=UI=7×0.25=1.75W$
$P_热=I^2r=0.25^2×10=0.625W$
$P_出=1.75-0.625=1.125W$
四个电源,电动势为8V,r分别为1,2,3,4Ω,分别队R=2Ω的电阻供电,哪个输出功率最大?
内阻不是定值,不满足R=r,输出功率最大
r=1Ω,电流最大,输出功率最大
有一根导线,长0.2m,通过电流3A,受磁场力$F=6×10^{-2}N$,磁感应强度是多少?
如果该导线长度和电流都减小一半,磁感应强度是原来的?
$B=\frac F{IL}$ 磁感应强度由场决定,场是场源电流产生的,电流是试探电荷产生的:场强不变,磁场力F变化(磁场强度不会因导线改变而改变)
根据左手定则,安培力向上,
F=BIL
BIL+T(张力)=mg
要使张力为0,F要增大。
电流或者磁场方向都不改变或者都改变可以。如果只改变1个,安培力向下,张力不能为0
质量m的导体MN静止于宽度为l的水平轨道上,通过MN的电流强度为I,匀强磁场的磁感应强度为B,其方向与水平面成θ角,求MN所受的支持力和摩擦力
做题步骤:三维视图转化为二维视图,平面图画受力分析,然后解题
$F_安=BIL$
$BILcosθ+N=mg$
$BILsinθ=f$
动量定理与电路结合在一起
如图,一束电子(电量为e)以速度v垂直射入,磁感应强度为B,宽度为d的匀强磁场中,穿过磁场时,速度方向与电子原来入射方向的夹角为30°,则
①电子的质量
②穿过磁场的时间
分析:
①速度偏角=圆心角
②θ=ωt,对应圆心角是30°,则T是完整周期的1/12,
$\frac{θ}{2π}=\frac t T$
$t=\frac{θT}{2π}$ ①
②
$T=\frac{2πr}{v}$ 解得
$T=\frac{2πm}{qB}$
$t=\frac{πm}{6eB}$ 带入①问m
$t=\frac{πd}{3v}$
圆形有界磁场,圆心O,磁感应强度为B,半径r,方向垂直曲面向里,质量m,带电量为q的正电荷从a沿ao射入磁场,离开磁场时,速度θ偏转了60°
(1)粒子做匀速圆周运动轨道半径
(2)粒子入射速度
根据$R=\frac{mv}{qB}$
$v=\frac{\sqrt{3}qBr}{m}$ (3)粒子在磁场中运动的时间
$t=\frac {θT}{2π}$
$T=\frac{2πm}{qB}$ 联立:t=T/6
$t=\frac{πm}{3qB}$
一电荷量+q,质量m的小球从倾角为θ的固定静止光滑绝缘斜面上由静止开始下滑,斜面处于磁感应强度B的匀强磁场中,磁场方向垂直纸面向外,求小球在斜面上滑行的时间
正交
动量定理
光滑墙壁(竖着的)顶端,将质量m, 带电量+q的滑块自由释放,已知电场强度为E,磁感应强度为B,某时刻滑块v与a都水平,此时滑块距墙面的水平距离为x,求滑块此时距离墙的位置下落的高度
根据图,电场力向左, 还受重力,支持力(支持力向右)
状态1:qE=N
过程1:qE=N+qvB(一段时间内,一加速,产生向右的洛伦兹力)
状态2:恰好脱离墙面时
N=0
$qE=qv_1B$
$v_1=E/B$ 过程2:脱离墙面
状态3:脱离墙面后,因g↑,受洛伦兹力↑,洛伦兹力方向逐渐向上偏转,直至向上垂直,这时滑块a与v都水平
$qv_2B=mg$
$v_2=\frac{mg}{qB}$ 过程2用动能定理:
$mgh-qEx=\frac 1 2mv_2^2-\frac 1 2 mv_1^2$ 其他分量已知,求h带入$v_1,v_2$
$h=\frac{m^2g-gE^2}{2q^2B^2}+\frac{gEx}{mg}$
匀速直线:$F_合=0$ ,受三个力合力为0,则任意两个力与第三个力等大反向。应是重力与电场力合成,与洛伦兹力反向。
作图,mg,$F_电$合成(右下),与洛伦兹力f等大反向;
已知洛伦兹力反向,磁场方向,v向右上
计算通过立方体的磁通量不是看方向,而是看穿入面还是穿出面
如果是穿过圆柱体,曲面进入曲面出,磁通量为0