- 匀变速直线运动规律的综合运用
- 共190题
24. 右端连有光滑弧形槽的水平桌面AB长L=1.5 m,如图所示。将一个质量为m=0.5 kg的木块在F=1.5 N的水平拉力作用下,从桌面上的A端由静止开始以1 m/s2的加速度向右运动,木块到达B端时撤去拉力F,取g=10 m/s2.求:
(1)木块与水平桌面间的动摩擦因数;
(2)木块沿弧形槽上升的最大高度;
(3)木块沿弧形槽滑回B端后,在水平桌面上滑动的最大距离。
正确答案
(1)由牛顿第二定律得:
解得μ=0.2
(2)设到达B点的速度为,根据
由机械能守恒定律有:
得
(3)由动能定理得:
所以
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
知识点
24.一辆总质量为1500kg的汽车,由静止开始沿平直公路以额定功率P=90kW启动,并保持额定功率行驶。汽车匀速运动过程中,突然发现前方有障碍物,立即以大小为5m/s2的加速度开始刹车,汽车最后停下来。整个过程中,汽车发生的位移是765m,刹车之前汽车受到的阻力恒为3000N。求:
(1)汽车刹车过程位移的大小;
(2)汽车保持额定功率运动的时间。
正确答案
(1)
(2)
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
知识点
23.如图所示为汽车刹车痕迹长度x(即刹车距离)与刹车前车速v(汽车刹车前匀速行驶)的关系图象。例如,当刹车痕迹长度为40m时,刹车前车速为80km/h
(1)假设刹车时,车轮立即停止转动,尝试用你学过的知识定量推导并说明刹车痕迹与刹车前车速的关系。
(2)在处理一次交通事故时,交警根据汽车损坏程度估计出碰撞时的车速为40km/h,并且已测出刹车痕迹长度为20m,请你根据图象帮助交警确定出该汽车刹车前的车速,并在图象中的纵轴上用字母A标出这一速度,由图象知,汽车刹车前的速度为多少?
正确答案
(1)设汽车的质量为m,轮胎与路面间的动摩擦因数为μ,
由牛顿第二定律得,
由运动学公式得,
故
即刹车痕迹与刹车前车速的平方成正比。
汽车相撞时的速度为40km/h,从这个速度减到零,汽车还要向前滑行10m,撞前汽车已经滑行
(2)20m,所以,如果汽车不相撞,滑行30m停下。滑行30m对应的初速度如图中的A点对应速度。
汽车刹车前的速度为68km/h(66 km/h~70 km/h均可)
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
知识点
24.为研究空气对滑雪运动员的阻力,可以在滑雪板上安装传感器,在滑行时采集数据,作出滑雪板运动的v-t图像进行分析。在一次实验中,运动员沿倾角θ=37°足够长的斜坡直线滑下,如图甲所示。图乙为该次实验的v-t图像,曲线ABC为某段时间内速度与时间关系图线。分析时发现BC段恰好平行于时间t轴,作曲线AB过纵轴上A点的切线AD。已知人和滑雪板的总质量m=80kg,人和滑雪板所受的空气阻力与速度成正比,比例系数为k,在v-t图像中曲线在某点切线的斜率等于该时刻速度的变化率。
取sln37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2。求:
(1)滑雪板速度v=6m/s时加速度的大小:
(2)比例系数K和滑雪板与斜坡间的动摩擦因数μ。
正确答案
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
知识点
24.如图所示,质量为m=1kg,长为L=3m的平板车,其上表面距离水平地面的
高度为h=0.2m,以速度v0=5m/s向右做匀速直线运动,A、B是其左右两个端点。从某时刻起对平板车施加一个大小为4N的水平向左的恒力F,并同时将一个小球轻放在平板车上的P点(小球可视为质点,放在P点时相对于地面的速度为零),。经过一段时间,小球从平板车左端的A点脱离平板车落到地面上。不计所有摩擦力,g取10m/s2。求
(1)小球从放到平板车上开始至落到地面所用的时间;
(2)小球落地瞬间,平板车的速度多大?
正确答案
(1)对平板车施加恒力F后,平板车向右做匀减速直线运动,车向左的加速度大小为
小球到达左端A时,车向右的位移
此时车向右的速度 v1=
小球到达左端A所用时间设为t1,则
小球离开车后作自由落体运动,设下落时间为t2,则
解得
所以,小球从放到平板车上开始至落到地面所用的时间
(2)小球落地瞬间,平板车的速度
解得
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
知识点
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