计算题答案和解析-题VIP专享VIP免费

答案和解析1-4题1.【答案】解：(1)小球刚好到达C点，重力提供向心力，由牛顿第二定律得：mg=mv2R，从A到C过程机械能守恒，由机械能守恒定律得：mg(h−2R)=12mv2，解得：h=2.5R=2.5×0.4m=1m；(2)在C点，由牛顿第二定律得：mg+mg=mvC2R，从A到C过程，由动能定理得：mg(h−2R)+Wf=12mvC2−0，解得：Wf=−0.8J；答：(1)若接触面均光滑．小球刚好能滑到圆轨道的最高点C，斜面高h为1m；(2)全过程中摩擦阻力做的功为−0.8J。【解析】本题考查了动能定理以及向心力公式的应用，分析清楚小球的运动过程是解题的关键，应用牛顿第二定律、机械能守恒定律与动能定理可以解题，解题时要注意小球在C点受力情况的分析是关键。(1)由牛顿第二定律求出小球到达C点的速度，然后由机械能守恒定律求出斜面的高度h；(2)由牛顿第二定律求出小球到达C点的速度，然后应用动能定理求出摩擦阻力做功。2.【答案】解：(1)小物体加速过程，根据牛顿第二定律有：则得物体上升的加速度为：a=14g=2.5m/s2；(2)当小物体的速度增加到v=1m/s时，通过的位移是：x1=v22a=0.2m又v=at，联立解得：t1=va=0.4s，由于，所以物体与传送带同速一起匀速运动位移为：x2=L−x1=5m−0.2m=4.8m即小物体将以v=1m/s的速度完成4.8m的路程用时为：t2=x2v=4.8s故总时间为：t=t1+t2=5.2s；(3)由功能关系得：传送带对小物体做的功为：代入数据解得：W=255J；(4)电动机做功使小物体机械能增加，同时小物体与传送带间因摩擦产生热量Q相对位移为：摩擦生热为：故电动机做的功为：W电=W+Q=270J。答：(1)物体刚开始运动的加速度大小为2.5m/s2；(2)物体从A到B运动的时间为5.2s；(3)传送带对小物体做的功为255J；(4)电动机做的功为270J。【解析】本题的关键要正确分析小物体的运动过程，根据受力确定物体的运动，注意判断小物体是全程匀加速还是先匀加速再匀速运动；注意分析各力做功与对应能量变化的关系。(1)对物体进行受力分析，根据牛顿第二定律求出小物体刚开始运动的加速度；(2)物体运动的总时间为匀加速运动与匀速运动的时间之和；根据运动学公式求解时间；(3)由功能关系知，传送带对小物体做的功等于小物体机械能的增量；(4)电动机多做的功等于小物体机械能的增量和系统摩擦产生的内能之和。3.【答案】解：(1)在水平面上，根据牛顿第二定律可知：F−μmg=ma，解得：a=F−μmgm=14−0.5×2×102m/s2=2m/s2；(2)由M到B，根据速度位移公式可知：vB2=2aL解得：vB=√2aL=√2×2×9m/s=6m/s；(3)在斜面上，根据牛顿第二定律可知：代入数据解得：a'=−10m/s2根据速度位移公式可知：0−vB2=2a'x解得：。答：(1)物体在恒力作用下运动时的加速度是2m/s2；(2)物体到达B点时的速度是6m/s；(3)物体沿斜面向上滑行的最远距离是1.8m。【解析】(1)根据牛顿第二定律求得加速度；(2)根据速度位移公式求得速度；(3)利用牛顿第二定律求得在斜面上的加速度，利用速度位移公式求得位移本题考查了牛顿第二定律和运动学公式的综合运用，知道加速度是联系力学和运动学的桥梁。4.【答案】解：(1)由于物体A保持静止，故：T=GA=400N；对物体B受力分析，受重力、拉力、支持力和静摩擦力，如图所示：由于TOB=TOA，则OC必为∠AOB的角平分线，故TOB与水平方向的夹角为30°根据平衡条件，有：N+Tsin30°=GB，Tcos30°=f得：N=800N，f=200√3N(2)对滑轮受力分析，受三个拉力，如图所示：根据平衡条件，有：TOC=2Tcos30°=400√3N；答：(1)物体B所受地面的摩擦力为200√3N，支持力为800N；(2)OC绳的拉力为400√3N.【解析】本题主要是考查了共点力的平衡问题，解答此类问题的一般步骤是：确定研究对象、进行受力分析、利用平行四边形法则进行力的合成或者是正交分解法进行力的分解，然后在坐标轴上建立平衡方程进行解答。(1)对物体B受力分析，受重力、拉力、支持力和静摩擦力，根据平衡条件列式求解；(2)同一根绳子张力处处相同，对滑轮受力分析，受三个拉力，根据平衡条件求解OC绳的拉力。