【2018·江苏卷】(多选)如图所示,轻质弹簧一端固定,另一端连接一小物块,O点为弹簧在原长时物块的位置.物块由A点静止释放,沿粗糙程度相同的水平面向右运动,最远到达B点.在从A到B的过程中,物块( )
A. 加速度先减小后增大 B. 经过O点时的速度最大 C. 所受弹簧弹力始终做正功
D. 所受弹簧弹力做的功等于克服摩擦力做的功 【答案】 AD
点到O点过程,弹簧由压缩恢复原长弹力做正功,从O点到B点的过程,弹簧伸长,弹力做负功,故选项C错误;从A到B的过程中根据动能定理弹簧弹力做的功等于物体克服摩擦力做的功,故选项D正确。
点睛:本题以弹簧弹开物体的运动为背景考查力与运动的关系和功能关系,解题的关键是要分阶段将物体的受力情况和运动情况综合分析,另外还要弄清整个运动过程中的功能关系。
【2018·全国新课标III卷】(多选)地下矿井中的矿石装在矿车中,用电机通过竖井运送至地面。某竖井中矿车提升的速度大小v随时间t的变化关系如图所示,其中图线①②分别描述两次不同的提升过程,它们变速阶段加速度的大小都相同;两次提升的高度相同,提升的质量相等。不考虑摩擦阻力
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和空气阻力。对于第①次和第②次提升过程,
A. 矿车上升所用的时间之比为4:5 B. 电机的最大牵引力之比为2:1 C. 电机输出的最大功率之比为2:1 D. 电机所做的功之比为4:5 【答案】 AC
【解析】试题分析 本题考查速度图像,牛顿运动定律、功和功率及其相关的知识点。
解析 设第次所用时间为t,根据速度图象的面积等于位移(此题中为提升的高度)可知, ×2t0×v0=×(t+3t0/2)×v0,解得:t=5t0/2,所以第次和第次提升过程所用时间之比为2t0∶5t0/2=4∶5,选项A
F3×v0×3t0/2+ F2××t0×v0 =mg v0t0;两次做功相同,选项D错误。
点睛 此题以速度图像给出解题信息。解答此题常见错误主要有四方面:一是对速度图像面积表示位移掌握不到位;二是运用牛顿运动定律求解牵引力错误;三是不能找出最大功率;四是不能得出两次提升电机做功。实际上,可以根据两次提升的高度相同,提升的质量相同,利用功能关系得出两次做功相同。
【2017·江苏卷】如图所示,一小物块被夹子夹紧,夹子通过轻绳悬挂在小环上,小环套在水平光滑细杆上,物块质量为M,到小环的距离为L,其两侧面与夹子间的最大静摩擦力均为F.小环和物块以速度v向右匀速运动,小环碰到杆上的钉子P后立刻停止,物块向上摆动.整个过程中,物块在夹子中没有滑动.小环和夹子的质量均不计,重力加速度为g.下列说法正确的是
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(A)物块向右匀速运动时,绳中的张力等于2F (B)小环碰到钉子P时,绳中的张力大于2F
2v2(C)物块上升的最大高度为
g(D)速度v不能超过【答案】D
(2F?Mg)L M
【考点定位】物体的平衡 圆周运动
【名师点睛】在分析问题时,要细心.题中给的力F是夹子与物块间的最大静摩擦力,而在物块运动的过程中,没有信息表明夹子与物块间静摩擦力达到最大.另小环碰到钉子后,物块绕钉子做圆周运动,夹子与物块间的静摩擦力会突然增大.
专题04 曲线运动
(2019·江苏卷)如图所示,摩天轮悬挂的座舱在竖直平面内做匀速圆周运动.座舱的质量为m,运动半径为R,角速度大小为ω,重力加速度为g,则座舱
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A. 运动周期为
2πR ?B. 线速度的大小为ωR
C. 受摩天轮作用力的大小始终为mg D. 所受合力的大小始终为mω2R 【答案】BD
【解析】由于座舱做匀速圆周运动,由公式??2π2π,解得:T?,故A错误;由圆周运动的线速
?T度与角速度的关系可知,v??R,故B正确;由于座舱做匀速圆周运动,所以座舱受到摩天轮的作
2用力是变力,不可能始终为mg,故C错误;由匀速圆周运动的合力提供向心力可得:F合?m?R,
故D正确。
【2018·江苏卷】某弹射管每次弹出的小球速度相等.在沿光滑竖直轨道自由下落过程中,该弹射管保持水平,先后弹出两只小球.忽略空气阻力,两只小球落到水平地面的( ) A. 时刻相同,地点相同 B. 时刻相同,地点不同 C. 时刻不同,地点相同 D. 时刻不同,地点不同 【答案】 B
点睛:本题以平抛运动为背景考查合运动与分运动的关系及时刻和位置的概念,解题时要注意弹射管沿光滑竖直轨道向下做自由落体运动,小球弹出时在竖直方向始终具有跟弹射管相同的速度。 【2018·全国新课标Ⅰ卷】根据高中所学知识可知,做自由落体运动的小球,将落在正下方位置。但实际上,赤道上方200m处无初速下落的小球将落在正下方位置偏东约6cm处,这一现象可解释为,除重力外,由于地球自转,下落过程小球还受到一个水平向东的“力”,该“力”与竖直方向的速度大
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