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机械能提高练习.doc

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1机械能提高训练1、某兴趣小组对一辆自制遥控小车的性能进行研究。他们让这辆小车在水平的直轨道上由静止开始运动,并将小车运动的全过程记录下来,通过处理转化为 v―t 图象,如图所示(除 2s―10s 时间段图象为曲线外,其余时间段图象均为直线) 。已知在小车运动的过程中,2s―14s 时间段内小车的功率保持不变,在 14s 末停止遥控而让小车自由滑行,小车的质量为1.0kg ,可认为在整个运动过程中小车所受到的阻力大小不变。求:(1)小车所受到的阻力大小;(2)小车匀速行驶阶段的功率;(3)小车在加速运动过程中位移的大小.2、一辆汽车的质量为 m=2000kg,其最大功率为 80kw,其行驶时所受到的摩擦力恒为车重的 0.2 倍。现在汽车在笔直的马路上由静止开始做加速度为 0.5m/s2 的匀加速直线运动,经过一段时间汽车的功率达到最大以后,一直保持不变。则:(1)汽车做匀加速直线运动能够持续的时间;(2)定性描述汽车接下来的运动;(3)接(1)和(2),汽车由静止开始运动直到最后匀速,一共经历了 100 秒,则汽车在 100 秒内的位移是多少?3、电动机通过一条绳子吊起一个质量为 10kg 的物体,绳的拉力不能超过 120N,电动机的功率不能超过1200 W,取 g=10m/s2。则:(1)物体以最大加速度运动的时间不能超过多少? (2)物体上升过程中所能达到的最大速度是多少?(3)要使物体上升 95 米所用的最短时间是多少?(已知物体在上升到 95 米前已开始以最大速度匀速上升)4、有一斜面长 5.0m,顶端高 3.0m,今有一机械手将一个质量为1000kg 的物体以匀速从斜面底部推到顶部,如果机械手推动物体的方向与斜面成 30°,如图所示,物体与斜面的动摩擦因数为 0.2,求:机械手的推力和它对物体所做的功。 (重力加速度 g 取 10m/s2)5、如图1所示,某人用恒力 F 通过滑轮把放在水平面上的物体向右拉动的距离为 L,力的方向始终与水平方向成 θ角,求拉力 F 对物体做的功.6、如图 B-1 所示,半径 R= 1m 的 圆弧导轨与水平面相接,从圆弧导轨顶端 A,静止释放一个质量 m=20g 的小木块,测得其滑至底端 B 时速度 vB=3m/s ,以后沿水平导轨滑行 BC=3m 而停止.求:(1)小木块在圆弧轨道上克服摩擦力做的功;(2)BC 段轨道的动摩擦因数为多少.7、如图所示.一个质量为 m=10kg 的物体, 由 1/4 圆弧轨道上端从静止开始下滑, 到达底端时的速度 v=2.5m/s, 然后沿水平面向右滑动1.0m 的距离而停止.已知轨道半径 R=0.4m, g=10m/s2, 求:①物体滑至轨道底端时对轨道的压力是多大;②物体沿轨道下滑过程中克服摩擦力做了多少功;2③物体与水平面间的动摩擦因数 μ? 8、如图所示,物块 M 和 m 用一不可伸长的轻绳通过定滑轮连接,m 放在倾角 =300 的固定的光滑斜面上,而穿过竖直杆 PQ 的物块M 可沿杆无摩擦地下滑,物块的质量关系为 M=3m.开始时 M 处于A 点,细绳水平,此时 OA 段的绳长为 L = 4.0m,现将 M 由静止释放,当 M 下滑高度 h =3.0m 到达 B 点,求此时 M 的速度?(g=10m/s2)9、一劲度系数 k=800N/m 的轻质弹簧两端分别连接着质量均为 m=12kg 的物体 A、B ,将它们竖直静止在水平面上,如图所示。现将一竖直向上的变力 F 作用在 A 上,使 A 开始向上做匀加速运动,经0.40s 物体 B 刚要离开地面。求:⑴此过程中所加外力 F 的最大值和最小值。⑵此过程中力 F 所做的功。 (设整个过程弹簧都在弹性限度内,取 g = 10m/s2) 10、如图 2 所示,一根轻质细杆的两端分别固定着 A、B 两个质量均为 m 的小球,O 点是一光滑水平轴,已知 AO=L,BO=2L,使细杆从水平位置由静止开始转动,当 B 球转到 O 点正下方时,它对细杆的拉力是多大?11、质量为 M 和 m 的两个小球由一细线连接( Mm) ,将 M 置于半径为 R 的光滑半球形容器上口边缘,从静止释放(如图 3 所示) ,求当 M 滑至容器底部时两球的速度(两球在运动过程中细线始终处于绷紧状态).12、质量为 m、长为 L 的匀质铁链放在光滑的水平桌面上,且有 的长度垂在桌边,如图 5 所示.现缓慢施力将其拉到桌面上,求整个过程中拉力所做的功.13、如图 1 所示,质量为 m=1kg 的小球用长为 l=0.8m 的细线悬于固定点 O.现将小球沿圆周拉到右上方的 B 点,此时小球离最低处 A 点的高度是 h=1.2m.松手让小球无初速下落,试求它运动到最低处 A 点时细线的拉力.(取 g=10m/s2)14、如下图所示,质量
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