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题型:简答题
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简答题

(10分)如图所示,质量m= 2.0kg的木块静止在水平面上,用大小F="20" N、方向与水平方向成θ=37°角的力拉动木块,当木块运动到x=10m时撤去力F。不计空气阻力。已知木块与水平面间的动摩擦因数µ=0.2,sin37° =0.6,cos37°=0.8。g取10m/s2。求:

(1)撤去力F时木块速度的大小;

(2)撤去力F后木块运动的时间。

正确答案

12m/s  6.0s

试题分析:(10分)解:(1)力F拉动木块的过程中,木块的受力情况如图1所示。根据牛顿运动定律有

又因为

代入数据可求得:

因为

所以         (4分)

(2)撤去F后,木块的受图情况如图2所示。根据牛顿运动定律有

又因为

代入数据可求得:

因为

所以         (3分)

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题型:简答题
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简答题

(10分) 物体做竖直上抛运动,取g=10m/s2,若在运动的前5s内通过的路程为65m,则其初速度大小可能为多少?

正确答案

或者

试题分析:设物体竖直上抛初速度

假设物体在竖直上抛到最高点之前通过的路程为65m,则有解得,上抛运动时间,即物体是在到达最高点之后才通过65m的路程,

解得或者

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题型:简答题
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简答题

(14分)甲、乙两车相距40.5m,同时沿平直公路做直线运动,甲车在前,以初速度v1=16m/s,加速度a1=2m/s2作匀减速直线运动,乙车在后,以初速度v2=4.0m/s,加速度a2=1.0m/s2与甲同向作匀加速直线运动,求:

(1)甲、乙两车相遇前相距的最大距离

(2)乙车追上甲车经历的时间

正确答案

(1)64.5m;(2)11.0s。

试题分析:(1)甲、乙两车速度相等时距离最大,设时间为t1时,两车的速度相等,

则:,代入数据得

则在前4s内,对甲车 ,对乙车

故甲、乙两车相遇前相距的最大距离

(2)甲车运动的时间,在甲车运动时间内,甲车位移

乙车位移 

故甲车停止时,甲、乙两车仍相距

甲车停后,乙车以为初速度作匀加速直线运动

∴40.5=

解得

乙车追上甲车时间

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题型:简答题
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简答题

(8分)物体由静止开始在水平面上行驶,0~6s内的加速度随时间变化的图线如图所示.

(1)画出物体在0~6s内的v-t图线(写出必要的分析过程);

(2)求在这6s内物体的位移.

正确答案

(1)第1秒内为初速度0的匀加速直线运动,末速度,速度时间图像是倾斜的直线,加速度为0速度不变为匀速直线运动,初速度度即第1秒的末速度,加速度,末速度,第1秒和最后2秒的速度时间是倾斜的直线,图像如图

(2)

试题分析:(1)第1秒内为初速度0的匀加速直线运动,末速度,速度时间图像是倾斜的直线,加速度为0速度不变为匀速直线运动,初速度度即第1秒的末速度,加速度,末速度,第1秒和最后2秒的速度时间是倾斜的直线,图像如图

(2)速度时间图像所围成的面积代表位移,即

考点:

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题型:简答题
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简答题

(14分)一客车从静止开始以加速度a作匀加速直线运动的同时,在车尾的后面离车头为x远的地方有一乘客以某一恒定速度正在追赶这列客车,已知司机从车头反光镜内能看到离车头的最远距离为x0(即人离车头距离超过x0,司机不能从反光镜中看到该人),同时司机从反光镜中看到该人的像必须持续时间在t0内才能会注意到该人,这样才能制动客车使车停下来。

(1)该乘客要想乘坐上这列客车,追赶客车匀速运动的速度v所满足条件的表达式是什么?

(2)若a=1.0m/s2,x=30m,x0=20m,t0=4.0s,求v的最小值。

正确答案

(1)  (2)

试题分析:解答本题的关键是抓住乘客经过时间t与客车车头的位移为x0,还要注意乘客与客车车头位移在x0之内的时间差大于等于t0

(1)从客车由静止开始运动计时,经过时间t,客车前进的位移为

乘客前进的位移为

由题意乘客在司机的视野边缘时,符合,得

三式联立解得  ,

其中表示刚进入司机的视野时刻,而表示则刚出司机视野的时刻,所以乘客在司机视野的时间间隔

由题设知:,即

所以

(2)将数值代入得:

故追赶客车匀速运动的速度v的最小值为4.9m/s.

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题型:简答题
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简答题

(10分)如图所示,楼梯口一倾斜的天花板与水平地面成θ=370,一装潢工人手持木杆绑着刷子粉刷天花板,工人所持木杆对刷子的作用力始终保持竖直向上,大小为F=10N,刷子的质量为m=0.5kg,刷子可视为质点,刷子与板间的动摩擦因数=0.5,天花板长为L=4m,取g=10m/s2,试求:

(1)刷子沿天花板向上的加速度。

(2)工人把刷子从天花板底端推到顶端所用的时间。

正确答案

(1) 2m/s2    (2) 2s

试题分析:(1)(2分)

  (2分)

       (1分)

由以上三式得:        (2分)

(2)由得:       (3分)

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题型:简答题
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简答题

(8分)将一个重物用弹簧秤竖直悬挂起来后,弹簧秤的示数如图A所示(弹簧秤的量程100N),之后将该物体放到粗糙的水平面上如图17B所示,当逐渐增大拉力到43N时,物体刚好运动,物体运动之后只用40N的拉力就能保持向右匀速运动()。求:

(1)物体的质量为多少千克?物体与地面的最大静摩擦力为多大?

(2)物体与地面间的动摩擦因素为多大?

(3)如果将拉力改为60N,并且由静止拉物体运动,经过时间为10秒时物体的运动速度和位移各为多少?

正确答案

(1)

(2)

(3)     

解:(1)由题给图形可得;,故物体的质量m=8.0千克.(1分)

物体受到的最大静摩擦阻力             (1分)

(2)如图受力分析可得:  (1分)

滑动摩擦力:,由   (1分)

(3)由公式:可得:

          (2分)

由公式        (1分)

由公式:   (1分)

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题型:填空题
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填空题

以10 m/s的速度匀速行驶的汽车,刹车后做匀减速直线运动。若汽车刹车后加速度大小为2.5 m/s2,则刹车后6s内汽车的位移为___________m。

正确答案

20

试题分析:由v=at可知汽车经过4s速度减小到零,所以刹车后6s内汽车的位移为

点评:难度中等,对于汽车减速问题,要注意在题目给定减速的时间内是不是已经静止

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题型:填空题
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填空题

如图所示,是A、B两物体同时由同一地点向同一方向做直线运动的v-t图象,则B物体运动的加速度为______m/s2,经______s 物体A、B相遇,经______s 物体A、B相距最远.

正确答案

B物体运动的加速度为a==m/s2=0.25m/s2

由图可知,经过40s时两物体的位移相等,发生相遇.

在0~20s内,A的速度大于B的速度,A在B的前方,两者距离增大;20~40ss内,A的速度小于B的速度,两者距离减小;则在20s末时刻速度相等时,两者相距最远.

故本题答案是:0.25;40;20.

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题型:简答题
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简答题

(14分)甲、乙两物体,甲的质量为1kg,乙的质量为0.5kg,甲从距地45m高处自由落下,1s后乙从距地30m高处自由落下,不计空气阻力.(重力加速度g取10

(1)两物体等高时离地多高?

(2)定量画出两物体间的竖直距离随时间变化的图象.(球落地后立即原地静止,规定甲开始下落时刻为计时起点.)

正确答案

(1)25m;(2)图像如下图所示。

试题分析:(1)两物体的加速度均为g,方向竖直向下,设甲下落时间t时二者相遇,

gt2=15+g(t-1)2,解得t=2s

此时两物体离地高度H=45-gt2=25m

(2)以甲下落的初位置为坐标原点,下落时刻为计时起点,竖直向下为正方向,设时间t甲、乙的位置坐标分别为y1、y2,则0~1s内两物体的竖直距离随时间的关系为

△y1=15-y1=15-gt2=15-5t2

1~2s内两物体的竖直距离随时间的关系为

△y2=y2-y1=[15+g(t-1)2]-gt2=20-10t

设经过t时间落地,则45=gT2,解得T=3s

设乙在空中运动时间为T′,则有0=gT′2,解得T′=s

2~3s内两物体的竖直距离随时间的关系为

△y3=y1-y2=gt2-[15+g(t-1)2]=10t-20

3~(+1)s内两物体的竖直距离随时间的关系为

△y4=45-y2=45-[15+g(t-1)2]=25+10t-5t2

则图象如上所示(每段2分)

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题型:简答题
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简答题

(12分)民用航空客机的机舱一般都设有紧急出口,飞机发生意外情况着陆后,打开紧急出口的舱门,会自动生成一个气囊(由斜面AC部分和水平面CD部分构成的)。如图所示为某气囊斜面,机舱离底端的竖直高度AB=3.0m,斜面长AC=5.0m,斜面与水平面CD段间有一段小圆弧平滑连接。一个质量m=60kg的旅客从气囊上由静止开始滑下,最后滑上水平面上的某点静止。已知旅客与气囊斜面部分及水平面部分的动摩擦因数均为=0.5。(不计空气阻力,g=10m/s2,sin37°=0.6和cos37°=0.8)。(计算结果可保留根号)

求:(1) 人在斜面上运动时的加速度大小;

(2)人滑到斜面底端C时的速度大小;

(3)人滑过C点后还要多久才能停下。

正确答案

(1)2m/s2(2)2 m/s(3)s

试题分析:(1)根据物体受力:重力、支持力、滑动摩擦力则

 且

则:a= gsin37°-gcos37°=2m/s2   

(2)根据运动学公式 求得Vc= = 2 m/s   

(3)在水平面上:滑动摩擦力提供加速度即

所以a2 =g=5m/s2   

根据   则t=s   

点评:此类题型属于物理上常见的受力分析,通过牛顿第二定律求出物体加速度,并结合匀变速直线运动规律将所需物理量求出。

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题型:简答题
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简答题

(12分)如图所示,传送带长6 m,与水平方向的夹角,以5 m/s的恒定速度向上运动。一个质量为2 kg的物块(可视为质点),沿平行于传送带方向以10 m/s的速度滑上传送带,已知物块与传送带之间的动摩擦因数μ=0.5,sin370=0.6,cos370=0.8,g=10m/s2。求:

(1)物块刚滑上传送带时的加速度大小;

(2)物块到达传送带顶端时的速度大小;

(3)整个过程中,摩擦力对物块所做的功。

正确答案

(1);(2);(3)-12 J

试题分析:(1)物块刚滑上传送带时,物块的加速度大小为a1,由牛顿第二定律

       (2分)

解得            (1分)

(2)设物块速度减为5m/s所用时间为t1, 则  

解得         (1分)

通过的位移:m <6 m    (1分)

,此后物块继续减速度上滑,加速度大小为

解得  (1分)

设物块到达最高点的速度为,则  (1分)

  (1分)

解得   (1分)

(3)从开始到最高点,由动能定理得    (2分)

解得W="-12" J        (1分)

(用其它方法解得正确,同样给分)

考点牛顿第二定律,匀变速直线运动规律,

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题型:简答题
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简答题

(10分)目前我国动车组在广泛使用。假设动车轨道为直线,动车制动时的阻力为重力的0.1倍。(g=10m/s2

(1)如果动车司机发现前方450m处有故障车已经停车,要使动车不发生追尾,则动车运行速度不能超过多少?(不考虑司机的反应时间)

(2)如果动车运行的速度为252km/h,当动车司机前方2464m处有故障车已经停车,经反应后制动减速,为了确保列车不发生追尾,问动车司机反应时间不得超过多少?

正确答案

(1)30m/s ;(2)0.2s

试题分析:(1)动车所受阻力f=kmg,减速的加速度a=f/m=1m/s2(2分)

v2=2ax,可得v=30m/s              (2分)

(2)v=252km/h=70m/s

设反应时间为t,反应时间内位移为s1,减速位移为s2

s= s1+s2="2464" m        (1分)

s1=vt          (2分)

2as2=v2          (2分)

可得t=0.2s         (1分)

考点牛顿第二定律,匀变速直线运动规律

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简答题

下图是《驾驶员守则》中的安全距离图示和部分安全距离表格:

 

请根据图表计算

⑴如果驾驶员的反应时间一定,请写出解题过程并在表格中填上A的数据;

⑵如果路面情况相同,请写出解题过程并在表格中填上B、C的数据;

⑶如果路面情况相同,一名喝了酒的驾驶员发现前面50m处有一队学生正在横穿马路,此时他的车速为72km/h,而他的反应时间比正常时慢了0.1s,请问他能在50m内停下来吗?

正确答案

(1)A=20m(2)B=40m, C=60m(3)不能在50m内停下来。

试题分析:汽车在驾驶员反应时间里做匀速直线运动,路面情况一样,汽车刹车时的加速度相同,停车距离等于反应时间匀速运动的位移加上减速至停止运动的位移.

(1)反应时间  A="20m"

(2)加速度 

(用比例法求解,比照给分)    

所以C=60m                     1分

(3)司机的反应距离为

司机的刹车距离为

   52.4m>50m,故不能在50m内停下来。

点评:熟知汽车停车过程,反应时间是驾驶员对发现危险到进行制动操作这一过程中的时间,在反应时间里汽车正常行驶做匀速直线运动,制动后汽车做匀减速直线运动,已知初速度、末速度和加速度求匀减速运动的位移.

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简答题

在空军一次庆祝活动中,伞兵做低空跳伞表演,当直升飞机悬停在离地面224 m高时,伞兵离开飞机做自由落体运动.运动一段时间后,打开降落伞,假设展开伞后伞兵以12.5 m/s2的加速度匀减速下降.为了伞兵的安全,要求伞兵落地速度最大不得超过5 m/s,g取10 m/s2,求:

(1)以最大速度着地时相当于从多高处自由落下;

(2)伞兵展开伞时,离地面的高度最低为多少;

(3)伞兵在不同的高度打开降落伞,则伞兵在空中的运动时间是不同的,请你求出伞兵在空中运动的最短时间为多少。

正确答案

(1) h=1.25m (2) h2=99m (3) 8.6s

试题分析:(1)根据vt2=2gh                                          2分

52=20h  h=1.25m                                      1分

(2)着地速度最大对应的展开伞时的离地高度最低

展开伞时的速度为v,

自由下落的距离h1=v2/2g= v2/20                        1分

展开伞后减速下落的距离h2=(v2-vt2)/2a=(v2-52)/25       1分

根据H= h1+ h2,解得v=50m/s                          1分

代入上式,解得h2=99m                                1分

(3)着地速度最大对应的空中运动的时间最短

自由下落的时间t1="v/g=" 5s                            1分

展开伞后减速下落的时间t2=(v-vt)/a=3.6s               1分

伞兵在空中运动的最短时间t=t1+t2=8.6s                 1分

点评:本题是多过程问题,在分别研究各个运动过程的基础上,关键是寻找各过程之间的关系,如位移关系、时间关系、速度关系等等.

下一知识点 : 相互作用
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