高中 | 动能定理解决直线问题 题目答案及解析

稿件来源:高途

高中 | 动能定理解决直线问题题目答案及解析如下,仅供参考!

必修2

第七章 机械能守恒定律

7.7 动能和动能定理

动能定理解决直线问题

如图所示,在绝缘水平面上放置一可视为质点的带正电滑块,滑块的质量为$m$、电量为$q$,橡皮筋的一端固定在$O$点,另一端拴住滑块,$O$点的正下方$A$处有一垂直于纸面且位于橡皮筋右侧的固定光滑细杆,$OA$为橡皮筋的自然长度。橡皮筋的弹力与伸长量成正比,劲度系数为$k$。现在滑块所在的区域加水平向右的匀强电场$E$,滑块从$A$点正下方的$B$点由静止开始运动,刚好能运动到$C$点。已知整个过程中滑块对水平面始终有压力,滑块在$B$点时橡皮筋的伸长量为$h$$B$点到$C$点的距离为$L$,重力加速度为$g$,下列说法正确的是$(\qquad)$

["

滑块从$B$$C$的运动过程中所受水平面的摩擦力变小

","

滑块从$B$运动到$C$的过程中,加速度先减小后增大

","

滑块从$B$运动到$C$的过程中,滑块克服橡皮筋弹力做功$kL^{2}$

","

滑块与水平面间的动摩擦因数为$\\dfrac{2Eq - kL}{2(mg - kh)}$

"]
[["BD"]]

$\rm A$、滑块在$BC$过程中的某一点$D$处,若橡皮筋的伸长量为$x$,则橡皮筋的弹力:$F=kx$,受力分析如下:

在竖直方向上:$F_{支}+kx\cdot \sin\theta=mg$,水平方向上:$qE-kx\cdot \cos\theta-f=ma$

由相互作用力可知:$F_{支}=F_{压}$$f=\mu F_{压}$

解得:$f=\mu (mg-kh)$,故摩擦力$f$不变,故$\rm A$错误;

$\rm B$、由$\rm A$选项分析可知:$a = \dfrac{qE - f - kx \cdot \cos\theta}{m}$,滑块从$B$$C$的过程中,$qE$不变,$f$不变,$k$不变,$m$不变,$x\cdot \cos\theta$在变大;

初始滑块能向右移动,即合力向右,随$x\cdot \cos\theta$变大,$a$减小;

后来滑块刚好到$C$,即经历了减速过程,到$C$时刚好减速为$0$,即在减速过程中,$a$的大小为:$a = \dfrac{kx \cdot \cos\theta + f - qE}{m}$,随$x\cdot \cos\theta$变大,$a$变大,故$\rm B$正确;

$\rm C$、滑块从$B$$C$的过程中,由功能关系可知:$W_{弹} = \dfrac{1}{2}k(h^{2} + L^{2}) - \dfrac{1}{2}kh^{2}$,解得:$W_{弹} = \dfrac{1}{2}kL^{2}$,故$\rm C$错误;

$\rm D$、滑块从$B$$C$的过程中,由动能定理:$qEL-\mu (mg-kh)L-W_{弹}=0-0$,解得:$\mu = \dfrac{2qE - kL}{2(mg - kh)}$,故$\rm D$正确。

故选:$\rm BD$

高中 | 动能定理解决直线问题题目答案及解析(完整版)

去刷题
相关题库:
某同学参照过山车情景设计了如图所示的模型:光滑的竖直圆轨道半径,入口的平直轨道和出口的平直轨道均是粗糙的,质量为的小滑块(可视为质点)与水平轨道之间的动摩擦因数均为,滑块从点由静止开始受到水平拉力的作用,在点撤去拉力,的长度为,不计空气阻力,若滑块恰好通过圆轨道的最高点,。求: 有一物体由某一固定的长斜面的底端以初速度沿斜面上滑,斜面与物体间的动摩擦因数,其动能随离开斜面底端的距离变化的图线如图所示,取,不计空气阻力,则以下说法正确的是 胡克定律表明,一定条件下,弹簧发生形变时产生的弹力大小,与弹簧形变量和弹簧的劲度系数有关。(重力加速度、) 如图所示,绝缘水平面上固定一光滑绝缘的竖直圆弧轨道,圆心为,点与圆心等高,点为轨道的末端,半径,点为圆弧轨道与水平面的切点,与水平方向的夹角。质量、电荷量的滑块静止在点,已知,滑块与水平面间的动摩擦因数。某时刻在整个空间加上水平向左的电场强度的匀强电场,经过一段时间滑块从点离开圆轨道。滑块可视为质点,重力加速度,,规定点电势为零。求: 如图所示,是光滑绝缘的半圆形轨道,位于竖直平面内,直径竖直,轨道半径为,下端与水平光滑绝缘轨道在点平滑连接,整个轨道处在水平向左的匀强电场中。现有一质量为、带正电的小球(可视为质点)由水平轨道上的点静止释放,已知之间的距离,滑块受到的静电力大小为,重力加速度为。 如图所示,一固定斜面的倾角为,一质量为的小物块自斜面底端以一定的初速度沿斜面向上做匀减速运动,加速度大小等于(为重力加速度大小),物块上升的最大高度为,则此过程中
今日推荐