- 高二物理能量动量综合题
以下是一些高二物理能量动量综合题的例子:
1. 质量为5kg的物体在水平桌面上以v=6m/s的初速度开始滚动,所受阻力为2N,阻力方向与速度方向相反,求:
(1)物体在水平桌面上滚动的加速度大小;
(2)物体在t=4s内通过的位移大小。
2. 质量为5kg的小球在光滑水平桌面上以v=6m/s的速度向右运动,与竖直墙壁发生碰撞,碰撞时间为0.05s,碰撞前后的速度变化量为1m/s,求小球受到的冲量大小和方向。
3. 一质量为m的物体静止在光滑水平面上,先对它施加一水平向右的恒力F1,经一段时间后物体速度大小为v1,方向向右;随后撤去F1,立即施加一水平向左的恒力F2,经一段时间后物体回到出发点,此时速度大小为v2,求F2的大小。
4. 质量为m的小球从高为h处自由下落,当它与地面发生完全非弹性碰撞时,小球的速度为零,求小球在运动过程中受到的平均阻力的大小。
5. 质量为M的小车放在光滑的水平面上,在小车左端加一水平恒力F,当小车向右运动速度为V时,在小车前端轻轻放上一个大小不计的物块,物块与小车上表面间的动摩擦因数为u,经过一段时间后小车和物块达到共同速度,求小车与物块摩擦力做的功。
以上题目都是高二物理能量动量综合题的一些例子,通过这些题目可以锻炼学生的能量和动量综合应用的能力。
相关例题:
题目:
一个质量为5kg的物体,在水平地面上受到一个大小为20N、方向与地面成30度角斜向上的拉力作用,物体在拉力作用下以2m/s的速度做匀速直线运动。求:
1.物体的重力势能;
2.物体的动能;
3.物体的机械能;
4.物体所受的摩擦力大小和方向;
5.如果物体运动过程中受到的摩擦力变为原来的两倍,物体的动能变为原来的几倍?
解答:
1. 物体受到的重力为:
G = mg = 5kg x 9.8m/s^2 = 49N
由于物体在地面附近运动,所以重力势能为:
E_p = mgh = 49N x 0m = 0J
2. 由于物体做匀速直线运动,所以物体受到的拉力和摩擦力平衡,根据平衡条件,可得到摩擦力大小为:
f = F cos 30度 = 20N x (√3/2) = 17.3N
由于物体做匀速直线运动,所以物体的动能为:
E_k = (1/2)mv^2 = (1/2) x 5kg x (2m/s)^2 = 10J
3. 机械能为:
E = E_k + E_p = 10J + 0J = 10J
4. 根据上面的分析,物体受到的摩擦力大小为17.3N,方向与拉力成30度角斜向下。由于物体受到的拉力和摩擦力平衡,所以物体受到的合力为零。
5. 如果摩擦力变为原来的两倍,即f' = 34.6N,那么物体的合力为F' = f' - F cos 30度 = 34.6N - 20N x (√3/2) = 7.6N。根据动量定理,合力的冲量等于动量的变化,所以物体的动量变化量为mv' - mv = (7.6N x t) - (5kg x 9.8m/s) = (7.6t - 49)J。由于物体做匀速直线运动,所以动能的变化量等于动能的变化量,即(7.6t - 49)J = (1/2)mv'^2 - (1/2)mv^2。解这个方程可以得到t的值,从而得到物体的动能变化量。具体解法略。
请注意,这是一个简化的例子,实际情况可能会更复杂。能量和动量的综合问题通常需要考虑到物体的运动状态、受力情况、能量转化和守恒等多个方面。
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