- 牛顿运动定律的综合应用
- 共404题
如图所示,用一小段圆弧(其弧长可忽略不计)将水平面AB与倾角为θ=370的斜面平滑相连。一个质量为m=1.0kg的物块(可视为质点)静止在A点。现用水平恒力F=10N作用在物块上,使物块从静止开始做匀加速直线运动,经时间t=1.0s到达B点,此时撤去力F,物块以在B点的速度大小冲上斜面。已知物块与水平地面和斜面间的动摩擦因数均为μ=0.2,重力加速度g取10m/s2,sin370=0.6,cos370=0.8。
求:
(1)物块运动到B点时速度的大小v;
(2)物块在斜面上运动时加速度的大小a;
(3)物块沿斜面向上运动的最大距离s。
正确答案
见解析。
解析
(1)从A到B,根据动量定理:
(F-μmg)t = mv
解得 =8m/s
(2)物块在斜面上受力如下图所示
根据牛顿第二定律 mgsinθ + μN = ma
N = mgcosθ
解得 a = g(sinθ +μcosθ)=7.6m/s2
(3)根据 v 2 = 2as
解得 =4.2m
知识点
如图所示,物体放在轻弹簧上,沿竖直方向在A、B间做简谐运动。C、D是AB间的两点(未在图上标出),物体由C点运动到D点的过程中(方向未发生变化),弹簧的弹性势能减少了J,物体的重力势能增加了
J。则在这段过程中
正确答案
解析
略
知识点
如图所示,一钢球系在弹性绳的一端,绳的另一端固定在天花板上,先把钢球托起,然后由静止释放,若弹性绳的伸长始终在弹性限度内,关于钢球的加速度a与速度v分别随时间t变化的图像,下列说法正确的是
正确答案
解析
略
知识点
如图甲所示,一根足够长的细杆与水平成固定,质量为
kg的小球穿在细杆上静止于细杆底端O点,今有水平向右的F作用于小球上,经时间
s后停止,小球沿细杆运动的部分
图像如图乙所示(取
m/s2,
,
)。
试求:
(1)小球在0~0.2 s内的加速度和0.2~0.4s内的加速度
;
(2)0~0.2 s内水平作用力F的大小。
(3)撤去水平力后,小球经多长时间返回底部。
正确答案
见解析
解析
(1)由图象可知,在0~2s内:
方向沿杆向上
在2~4s内:
负号表示方向沿杆向下
(2)有力时的上升过程,由受力分析和牛顿第二定律有:
,,①
F停止后的上升阶段,有:
,,,②
(3)由图可知前0.2s小球上升距离S1=0.4m,
停止拉力后,小球继续上升距离时间
上升距离总共上升距离
小球沿杆滑下是加速度
下滑时间
所以撤销外力后,小球滑到底部所用时间
知识点
如图所示,用两根完全相同的轻质弹簧,将质量为m的小球悬挂在小车内。当小车沿水平方向运动,且小球与车相对静止时,弹簧A与竖直方向的夹角,弹簧B水平,两根弹簧的长度仍相同。关于小车的运动,下列说法可能的是
正确答案
解析
略。
知识点
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