一个质量为m的小球用长为L的细绳悬挂于O点。小球在水平恒力F的作用下,从平衡位置P移到Q点,细线偏离竖直
由功的公式可知:W=FLcosθ=F?ABcosθ由几何关系可知:ABcosθ=lsinθ,故拉力的功为:W=Flsinθ重力做功为:WG=-mgh=-mgl(1-cosθ);重力做负功,重力势能增加了mgl(1-cosθ);合力做功为:W合=W+WG=Flsinθ-mgl(1-cosθ);机械能的增加量为:△EK=W=Flsinθ故只有BC正确,AD错误;故选:BC.
由功的公式可知,W=FLcosθ=F?ABcosθ由几何关系可知,ABcosθ=lsinθ,故拉力的功W=Flsinθ故选C.
“子弹打击木块”的模型及其应用�建立和研究实际问题的物理模型既可以更概括、更简捷、更普遍地描述物理规律,又可以简捷地解决实际问题.在动量守恒定律应用中,有很多题目是“子弹打击木块”模型的变形及其综合应用.在分析和解答此类问题时,联想模型,通过类比和等效的方法,就能抓住问题的物理本质,使问题迅速得到解决.“子弹打击木块”的模型一般分为两类,具体分析如下:
��一、第一类情况:子弹打击木块未射穿
��模型1�如图1所示,质量为M的木块放在光滑的水平面上,质量为m的子弹以速度v0水平射向木块(设子弹在木块内受恒定阻力).但没 有射穿木块.求木块的最大速度?
(1)多长时间后物体m2脱离小车?
��(2)物体m2在车上滑动的过程中,m2对小车的摩擦力所做的正功和小车对m1的摩擦力所做的负功各是多少?(g=10m/s)
��解析�(1)物体m2滑上小车后受小车对它向左滑动摩擦力作用,开始向右做匀减速运动,与此同时,小车受物体向右的滑动摩擦力作用,开始向右做初速为零的匀加速运动.物体脱离小车时即二者对地位移差等于车长L.设物体和小车的加速度大小分别为a2、a1,则由牛顿第二定律,知
����a1=(μm2g)/m1=μg=0.5m/s,
����a2=-(μm2g)/m2=-μg=-0.5m/s.
��设经时间t物体脱离小车,则
����L=s2-s1=(v0t-(1/2)a2t2)-(1/2)a1t2,
将a1、a2、L、v0数值代入上式,计算可得
����t1=1s,t2=4s(舍去).
��(2)由t1=1s知物体的位移为
���s2=v0t-(1/2)a2t2=2.25m.
��小车的位多为�s1=(a1t2/2)=0.25m.
��则��W1=μmgs1=0.125J,
�����W2=-μmgs2=-1.125J.
��也可用动能定理来求,物体与小车分离时,物体速度为
�����v2=v0-a2t=2m/s,
��小车的速度为�v1=a1t=0.5m/s,
对小车用动能定理,得���W1=(1/2)m1v12=0.125J.
对物体用动能定理,得
�����W2=(1/2)m2v22-(1/2)m2v02=-1.125J.
��评析�“子弹打击木块”模型的实质是物体在一对作用力和反用力(系统的内力)的冲量作用下,实现系统内物体的动量变化、动能变化和能量变化.若系统在水平方向(或竖直方向)不受外力,或外力与内力相比可忽略不计,故系统的总动量保持不变.所以可从“模型”的科学思维方法来拓宽“子弹打击木块”,从而达到快速、准确地解决疑难问题,培养学生一题多解,多题一解,融会贯通,进而达到培养学生创新能力的效果.
因为是恒力,则 W=F*s=FLsinθ;
然后可以用能量守恒:力F做的功=小球势能变化+小球动能
即 W=mgL(1-cosθ)+1/2mv^2
解方程得: v=开方(((2FLsinθ-2mgL(1-cosθ))/m)
做的功W可以用W=FS求得
做的总功减去势能就是小球动能,由此求得速度大小
如图所示,一个质量为m的小球,用长为L的轻绳悬挂于O点,小球在水平拉力F...
小球从平衡位置P点缓慢地移动到Q点的过程中,重力与拉力做功,根据动能定理得:W1-mgL(1-cosθ)=0 得拉力F所做的功为:W1=mgL(1-cosθ)故选:A.
质量为m的小球用一条绳子系着在竖直平面内做圆周运动,小球到达最低点和...
在最低点时速度为v1,绳子拉力F1,最高点速度为v2,绳子拉力F2,绳子半径为R 则有,F1-mg=m(v1)^2\/R F2+mg=m(v2)^2\/R 根据能量守恒定律:0.5m(v1)^2-0.5m(v2)^2=2mgR 可以得到m(v1)^2\/R-m(v2)^2\/R=4mg 因此可以得到F1-F2=6mg ...
质量为m 的小球用一细绳系着在竖直平面内恰能做圆周运动,小球运动到最...
答:由向心力公式:F=mv^2\/r 由于在最高点恰好做圆周运动,则说明最高点处不受绳子的拉力,只有重力提供向心力。则mg=mv2\/r 得出:g=v^2\/r 在最低点处有向心力m(5^1\/2*v)^2\/r=F-mg F=mg+5mv^2\/r=6mg 绳子对小球的拉力差为:f=6mg-0=6mg 以上是我的个人见解,希...
如图所示,质量为m的小球用长度为L的轻质细绳悬挂于O点,现将它拉至A处...
π 2 4 gL .答:(1)所经历的时间t为 π 2 L g .(2)该过程中重力产生的冲量大小I G 为 1 2 πm Lg .(3)该过程中小球的动量变化△P为m 2gL(1-cosθ) .(4)该过程中绳的拉力产生的冲量大小I F 为m 2gL(1-cosθ)...
把一个质量为m的小球用细绳悬挂起来,就成为一个摆,如图所示,摆长为l...
.小球在最低点时为末状态,末状态的动能 Ek2=12mv2,重力势能 Ep2=0,末状态的机械能为 Ek2+Ep2=12mv2.根据机械能守恒定律有 Ek2+Ep2=Ek1+Ep112mv2=mg(l-lcosα)所以 v=2gl(1?cosα)答:小球在最高点的重力势能是mg(l-lcosα),小球运动到最低位置时速度是2gl(1?cosα).
质量为m的小球用轻绳AB、BC连接,如图所示,其中AB水平。剪短绳AB前后的...
未断线前,T的竖直分力和重力是一对平衡力。T=mg\/cosθ 断线瞬间:打破平衡力,T和重力的合力方向斜向下 Tˊ=mgcosθ T:Tˊ=1\/cosθ²
如图所示,质量为m的小球用长L的细线悬挂而静止在竖直位置。在下列三种情...
选B⑶若F为恒力,而且拉到该位置时小球的速度刚好为零,那么按定义直接求功和按动能定理求功都是正确的。选B、D在第三种情况下,由 = ,可以得到 ,可见在摆角为 时小球的速度最大。实际上,因为F与mg的合力也是恒力,而绳的拉力始终不做功,所以其效果相当于一个摆,我们可以把这样的装置...
一质量为m的小球,用长为L的轻绳悬挂在 O点,小球在水平恒力F作用下...
小球在水平恒力F作用下,从静止开始由平衡位置P点移动到Q力F所做的功为WF=FLsinθ 正确答案C B不可以的原因是缺少小球到达Q的速度v,小球受重力、绳的拉力(不做功)水平恒力 WF-mgL*(1-cosθ)=1\/2mv^2-0 很明显小球一定加速运动速度v ≠0 B WF=mgL*(1-cosθ) 不可能对 ...
如图所示,质量为m的小球用水平轻弹簧系住,并用倾角为30°的光滑木板AB...
C 试题分析:木板撤去前,小球处于平衡态,受重力、支持力和弹簧的拉力,如图 根据共点力平衡条件,有 解得 木板AB突然撤去后,支持力消失,重力和拉力不变,合力等于支持力 ,方向与 反向,故加速度为: 故选C点评:如果弹簧的长度不变,弹簧的弹力就不变,即弹簧弹力不会瞬间发生变...
高中物理 动量问题 一质量为M的小球用长为L的细线悬挂在O点,一质量...
解:根据动量守恒,设撞击后小球的速度为V1 则 mv=(m+M)V1 得 V1=mv\/(M+m),击中木块的瞬间 绳子的张力T-(m+M)g提供向心力,即 T-(m+M)g=mV1²\/L 把V1代入得 T=(m+M)g+m³V²\/(M+m)²L O(∩_∩)O~...
凌炒金锁:[选项] A. mglcosθ B. mgl(1-cosθ) C. Flcosθ D. Flsinθ
三原县15949076071: 质量为M的小球用长为L的细绳悬于光滑斜面上的O点,小球斜角为30度,在斜面内作圆周运动,若小球恰好能在斜面上做圆周运动,则绳子在最低点时的张力... - ?
凌炒金锁:[答案] 先算向心加速度. 因为是恰好,所以球在最顶端时重力沿斜面向下的分力当做向心力,加速度gSIN30=5 所以在底部时张力减去重力的分力等于5M,又因为重力的分力等于5M,所以张力为10M
三原县15949076071: 一质量为m的小球用长为L的细绳悬挂于O点,小球在大小不变的水平拉力F作用下,从平衡位置P点缓慢的移动到Q点,这时绳与竖直方向夹角为θ,则力F做... - ?
凌炒金锁:[答案] 首先,“从平衡位置 P 点很缓慢地移动到O点”意思是说忽略小球的速度,即可以认为小球的速度始终是零,小球始终处于平衡的状态,在这个过程中只发生一种能量转换,即F对小球做功,转化为小球的重力势能.这样一来,要求F做功...
三原县15949076071: 一质量为m的小球,用长为L的轻绳悬挂于O点,小球在水平拉力F作用下,从平衡位置P一质量为 m 的小球,用长为 L 的轻绳悬挂于O点,小球在水平拉力 F ... - ?
凌炒金锁:[答案] 首先,“从平衡位置 P 点很缓慢地移动到O点”意思是说忽略小球的速度,即可以认为小球的速度始终是零,小球始终处于平衡的状态,在这个过程中只发生一种能量转换,即F对小球做功,转化为小球的重力势能. 这样一来,要求F...
三原县15949076071: 1.质量为M的小球用长为L的细绳悬于光滑的斜面上的O点,小球在这个倾角为A的斜面内做圆周运动.若小球在最高点和最低点的速度分别是V1和V2,则绳子... - ?
凌炒金锁:[答案] 1.小球在最高点时:T+mg=mV1^2/L 绳子的张力为:T=mV1^2/L-mg 小球在低点时,T-mg=mV2^2/L 绳子的张力为:T=mV1^2/L+mg 2.设小球运动的平面与球与球心连线的夹角为θ,则 mgcotθ=m*Rcosθ*ω^2 则:Rsinθ=g/ω^2 该平面离碗底的距离为:...
三原县15949076071: 如图所示,质量为m的小球用长为L的细绳悬于O点,使之在竖直平面内作圆周运动,小球通过最低点时速率为v,则小球在最低点时绳的张力大小为___. - ?
凌炒金锁:[答案] 小球在最低点,重力和绳子拉力的合力提供向心力,根据牛顿第二定律得: T-mg=m v2 L, 解得T=mg+m v2 L. 故答案为:mg+m v2 L.
三原县15949076071: 一质量为M的小球,用长为L的轻绳悬挂于O点,小球在水平力F作用下,从平衡位置P移动到Q,关于力F所做的功 说法正确的是 - ?
凌炒金锁:[选项] A. 若缓慢地移动,则力F是恒力且做功Flsinx B. 若缓慢地移动,则力F是变力,做功多少无法计算 C. 若缓慢地移动,虽然力F是变力,但可求其做功为mgl(1-cosx) D. 若拉力F不变,其做功Flsinx,物体Q点动能为(Fsinx-mg+mgcosx)l
三原县15949076071: 如图所示,质量为m的小球用长L的细线悬挂而静止在竖直位置.若用水平恒力F将小球拉到细线与竖直方向成θ角的位置,且到该位置时小球的速度刚好为零.则... - ?
凌炒金锁:[选项] A. FLcosθ B. FLsinθ C. FL(1-cosθ) D. mgL(1-cosθ)
三原县15949076071: 如图所示,质量为m的小球,用一根长为L的细绳吊起来,放在半径为R的光滑的球面上,由悬点到球面的最小距离为d,则小球对球面的压力多大?绳的张力... - ?
凌炒金锁:[答案] 受力分析如图所示: 由图可知,力三角形△G'NA∽△TOA 则有: mg d+R= T L mg d+R= N R N= mgR d+R T= mgL d+R 故有牛顿第三定律可得小球对球面的压力 mgR d+R;对绳子的拉力为 mgL d+R. 答:小球对球面的压力为 mgR d+R,绳的张力为...
三原县15949076071: 一质量为m的小球,用长为l的轻绳悬挂于o点,小球在水平拉力F作用下,从平衡位置P点很缓慢地移动到O点,F怎F怎么变化,绳子的拉力又怎么变化 - ?
凌炒金锁:[答案] 设移动后绳子和垂直方向的夹角是θ,则F=mgtanθ,θ在0~90度范围内tan是单调递增的,所以F也是单调递增的,至于增长的曲线,你只要画出tan的图像就可以看出来. 绳子的拉力F绳=mg/cosθ,θ在0~90度范围内cos的取值从1到0,但因为cosθ在分母...