如图所示,用细线悬挂一个小球,在水平恒力F作用下小球能在B处静止,现用该恒力F将小球由静止从竖直位置A

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-07-02
如图所示,用细线悬挂一个小球,在水平恒力F作用下小球能在B处静止,现用F将它从竖直位置A拉到位置B,此时

A:错,摆到B时,小球可能还有速度,此时F做的功大于小球的势能
B:错,势能增加,动能可能增大,故做功必大于0
C:对的,绳子的力始终与小球速度垂直
D:错,如果在B点的速度已经降为0了,则B摆的最大角度也就是θ,不会大于

“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.

CD

  • 在盛水的长方体容器上方的横木上,用细线竖直悬挂一个实心铁球,铁球位于...
    答:N1、N2均保持不变!此题可采用整体法分析,即将容器、水、铁球、悬线看做一个整体,受力分析可知,N1+N2=G整体,所以N1、N2均不变。
  • 在盛水的长方体容器上方的横木上,用细线竖直悬挂一个实心铁球,铁球位于...
    答:可以把右边看成杠杆的支点,当把铁球浸没水中,物体的重心就往左移,物体重力力臂变大,所以,根据杠杆的平衡条件,N1变大.同理以左边的点为支点,当把铁球浸没水中,物体的重心就往左移,物体重力力臂变小,所以,根据杠杆的平衡条件,N2变小.故选A.
  • 如图,用绝缘细线悬挂一个带正电的小球,置于水平向右的匀强电场中,将...
    答:A、小球从A到B的过程中小球的位置升高,重力做负功,则小球的重力势能增加.故A错误;B、小球带正电荷,受到的电场力的方向向右,该过程中电场力做正功,电势能减少.故B错误;C、D由于小球在B点有速度v,所以小球的动能大于O,根据小球的能量守恒得知:小球增加的重力势能小于减少的电势能.故C错误...
  • 如图所示,一质量为m的带电小球,用绝缘细线悬挂在水平向右的匀强电场中...
    答:(1)负电(2) (3) 试题分析: (1)负电………2分(2)由平衡条件 ……2分 ……1分(3)由牛顿第二定律 ……2分 ……1分点评:本题关键是对小球受力分析,然后根据共点力平衡条件列式求解出各个力,最后根据牛顿第二定律求加速度,由速度时间公式求末速度.
  • 如图所示,一质量为m的带电小球,用长为l的绝缘细线悬挂在水平向右,场 ...
    答:(或沿圆弧摆下然后沿圆弧来回摆动)。 (3) (1)小球带负电(2分) 设带电小球所带电荷量的大小为q,带电小球受重力mg、电场力F 电 和细线拉力T,带电小球处于平衡状态,有 ①(2分) ②(4分)(2)小球竖直平面沿斜向下方向做圆周(圆弧或来回摆动)运动。(2分)突然将...
  • 如图所示,放在水平地面上的小车架上用细线悬挂着一个小球求小车以多大加...
    答:这道题 是“牛顿第二定律”的应用,不是很难。首先 对小球受力分析,有竖直向下的重力mg、沿细线的拉力T。很明显,小球受到的合外力F =mgtanθ——可以自己画画图。因为(小球相对小车静止),所以它们有相同的加速度a。所以,根据牛顿第二定律得,F=ma ,解得 小球的加速度:a=F/m=gtanθ 即...
  • 如图所示,一质量为m、带电荷量为q的小球,用绝缘细线悬挂在水平向右的匀...
    答:E=3mg4q.(3)从图示位置将线剪断后,小球只受重力和电场力的作用,所以小球将做匀加速直线运动小球受的合力为 F=(qE)2+(mg)2根据牛顿第二定律得:F=ma 解得:a=1.25g.答:(1)小球带负电荷.(2)电场强度3mg4q.(3)若在某时刻将细线突然剪断,小球的加速度大小1.25g.
  • 用一条绝缘细线悬挂一个带电小球,小球质量为m=1.0×10 -2 kg,所带...
    答:解:(1)“略” (2) (3)
  • 如图所示,在光滑的圆锥顶用长为L的细线悬挂一质量为m的小球,圆锥体固定...
    答:⑤解得:F=(1+33)mg6 ⑥(2)因v2>v0,物体离开斜面,对小球受力分析如图所示,设绳与竖直方向的夹角为α.由牛顿第二定律得 Fsinα=mv22Lsinα ⑦ Fcosα-mg=0 ⑧解得:F=2mg ⑨答:(1)当v1=gL6时,绳对物体的拉力为(1+33)mg6;(2)当v2=...
  • 如图所示,细线悬挂一个带正电的小球,处在水平向右的匀强电场中,在电场...
    答:小球由最低点开始向右摆动,克服重力做功,其重力势能增大,重力势能的增量为正值,即△E1>0.电场力方向水平向右,电荷沿电场力方向发生了位移,电场力做正功,电势能减小,电势能的增量为负值,即△E2<0.由题,小球从a到b的过程,动能增加,根据能量守恒定律可知,重力势能与电势能之和减小,则两者...