題目列表(包括答案和解析)
(10分)如圖所示,AB是一段位于豎直平面內(nèi)的弧形軌道,高度為h,末端B處的切線沿水平方向。一個質(zhì)量為m的小物體P(可視為質(zhì)點(diǎn))從軌道頂端處A點(diǎn)由靜止釋放,滑到B點(diǎn)時以水平速度v飛出,落在水平地面的C點(diǎn),其軌跡如圖中虛線BC所示。已知P落地時相對于B點(diǎn)的水平位移OC= l,重力加速度為g,不計空氣阻力的作用。
(1)請計算P在弧形軌道上滑行的過程中克服摩擦力所做的功;
(2)現(xiàn)于軌道下方緊貼B點(diǎn)安裝一水平傳送帶,傳送帶右端E輪正上方與B點(diǎn)相距。先將驅(qū)動輪鎖定,傳送帶處于靜止?fàn)顟B(tài)。使P仍從A點(diǎn)處由靜止釋放,它離開B點(diǎn)后先在傳送帶上滑行,然后從傳送帶右端水平飛出,恰好仍落在地面上C點(diǎn),其軌跡如圖中虛線EC所示。若將驅(qū)動輪的鎖定解除,并使驅(qū)動輪以角速度ω順時針勻速轉(zhuǎn)動,再使P仍從A點(diǎn)處由靜止釋放,最后P的落地點(diǎn)是D點(diǎn)(圖中未畫出)。已知驅(qū)動輪的半徑為r,傳送帶與驅(qū)動輪之間不打滑,且傳送帶的厚度忽略不計。求:
①小物塊P與傳送帶之間的動摩擦因數(shù);
②若驅(qū)動輪以不同的角速度勻速轉(zhuǎn)動,可得到與角速度ω對應(yīng)的OD值,討論OD的可能值與ω的對應(yīng)關(guān)系。
(10分)如圖所示,AB是一段位于豎直平面內(nèi)的弧形軌道,高度為h,末端B處的切線沿水平方向。一個質(zhì)量為m的小物體P(可視為質(zhì)點(diǎn))從軌道頂端處A點(diǎn)由靜止釋放,滑到B點(diǎn)時以水平速度v飛出,落在水平地面的C點(diǎn),其軌跡如圖中虛線BC所示。已知P落地時相對于B點(diǎn)的水平位移OC=l,重力加速度為g,不計空氣阻力的作用。
(1)請計算P在弧形軌道上滑行的過程中克服摩擦力所做的功;
(2)現(xiàn)于軌道下方緊貼B點(diǎn)安裝一水平傳送帶,傳送帶右端E輪正上方與B點(diǎn)相距。先將驅(qū)動輪鎖定,傳送帶處于靜止?fàn)顟B(tài)。使P仍從A點(diǎn)處由靜止釋放,它離開B點(diǎn)后先在傳送帶上滑行,然后從傳送帶右端水平飛出,恰好仍落在地面上C點(diǎn),其軌跡如圖中虛線EC所示。若將驅(qū)動輪的鎖定解除,并使驅(qū)動輪以角速度ω順時針勻速轉(zhuǎn)動,再使P仍從A點(diǎn)處由靜止釋放,最后P的落地點(diǎn)是D點(diǎn)(圖中未畫出)。已知驅(qū)動輪的半徑為r,傳送帶與驅(qū)動輪之間不打滑,且傳送帶的厚度忽略不計。求:
①小物塊P與傳送帶之間的動摩擦因數(shù);
②若驅(qū)動輪以不同的角速度勻速轉(zhuǎn)動,可得到與角速度ω對應(yīng)的OD值,討論OD的可能值與ω的對應(yīng)關(guān)系。
(23分)有一帶活塞的氣缸,如圖1所示。缸內(nèi)盛有一定質(zhì)量的氣體。缸內(nèi)還有一可隨軸轉(zhuǎn)動的葉片,轉(zhuǎn)軸伸到氣缸外,外界可使軸和葉片一起轉(zhuǎn)動,葉片和軸以及氣缸壁和活塞都是絕熱的,它們的熱容量都不計。軸穿過氣缸處不漏氣。
圖1
如果葉片和軸不轉(zhuǎn)動,而令活塞緩慢移動,則在這種過程中,由實(shí)驗測得,氣體的壓強(qiáng)和體積
遵從以下的過程方程式
其中,
均為常量,
>1(其值已知)。可以由上式導(dǎo)出,在此過程中外界對氣體做的功為
式中和
,分別表示末態(tài)和初態(tài)的體積。
如果保持活塞固定不動,而使葉片以角速度做勻角速轉(zhuǎn)動,已知在這種過程中,氣體的壓強(qiáng)的改變量
和經(jīng)過的時間
遵從以
圖2
下的關(guān)系式
式中為氣體的體積,
表示氣體對葉片阻力的力矩的大小。
上面并沒有說氣體是理想氣體,現(xiàn)要求你不用理想氣體的狀態(tài)方程和理想氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān)的知識,求出圖2中氣體原來所處的狀態(tài)與另一已知狀態(tài)
之間的內(nèi)能之差(結(jié)果要用狀態(tài)
、
的壓強(qiáng)
、
和體積
、
及常量
表示)
將一個質(zhì)量為1kg的小球豎直向上拋出,最終落回拋出點(diǎn),運(yùn)動過程中所受阻力大小恒定,方向與運(yùn)動方向相反。該過程的v-t圖象如圖所示,g取10m/s2。下列說法中正確的是
A.小球上升與下落所用時間之比為2∶3
B.小球下落過程,處于失重狀態(tài)
C.小球上升過程中克服阻力做功48 J
D.小球上升過程中機(jī)械能的損失大于下落過程中的機(jī)械能損失
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