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题型:填空题
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填空题

如图所示,用一根绳子拉住一质量为M=10kg的物体竖直向上拉,其运动的v—t图像如图所示,则在前2s内绳子的拉力大小为    N,第2到4秒内的拉力做功为    J。

正确答案

125N,100J

试题分析:物体上升过程中,受到竖直向下的重力,竖直向上的拉力,根据牛顿第二定律可得,v-t图像中的斜率表示加速度,所以前2s内的加速度为,带入得,,2-4S内物体的匀速运动,所以拉力等于重力,v-t图像围成的面积表示位移,所以此过程中的位移为10m,所以拉力做功为

点评:v-t图像的斜率表示加速度,v-t围成的面积表示位移

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题型:简答题
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简答题

下图是甲、乙两物体的位移和速度图象。试根据图象简单说明从A→B→C→D的各段时间内甲、乙运动情况,并得出甲、乙两物体在5s内的位移各是多少?

正确答案

解:甲:匀速运动--停止--反向匀速运动 

      乙:匀加速运动--匀速运动--匀减速运动

      X=-2 m

      X=16 m

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题型:简答题
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简答题

汽车以1.6m/s的速度在水平地面上匀速行驶,汽车后壁货架上放有货物(可视作质点),架高1.8m。由于前方事故,突然急刹车,汽车轮胎抱死,货物从架上落下。已知该型号汽车在所在路面行驶时刹车痕s (即刹车距离)与刹车前车速v的关系如下图线所示,忽略货物与架子间的摩擦及空气阻力,g取10m/s2。求:

(1)汽车刹车过程中的加速度多大;

(2)货物在车厢底板上落点距车后壁的距离。

正确答案

解:(1)解法一:

汽车以速度v刹车,减速到零,即刹车距离s,由动能定理得:

由v-s关系图像知:当v=4m/s时,s=2m,联立以上各式,并代入数值得:

解法二:

汽车以速度v刹车,匀减速到零,刹车距离为s,由运动学公式

由v-s关系图像知:当v=4m/s时,s=2m,代入数值得:

 

(2)刹车后,货物做平抛运动:

货物的水平位移为:

汽车做匀减速直线运动,刹车时间为,则:

则汽车的实际位移为:

故:

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题型:简答题
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简答题

一质量为4kg的物体静止在粗糙的地面上,物体与地面的动摩擦因数为0.2,用一水平力F=10N拉物体由A点开始运动,经过8s后撤去拉力F,再经过一段时间物体到达B点停止。(g=10m/s2)求:

(1)在拉力F作用下物体运动的加速度多大?

(2)撤去F后物体运动的距离多大?运动时间多长?

(3)画出物体整个运动过程的速度-时间图像。

正确答案

解:(1)物体受四个力,由牛顿第二定律:F-μmg=ma1

解得:a1=0.5m/s2

(2)加速过程中由运动学公式:v=a1t1=4m/s

撤去F后a2=-μg=-2 m/s2

由2a2x2=0-v2,x2=4m

由题意0-v=a2t2,t2=2s

(3)图“略”

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题型:简答题
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简答题

某兴趣小组对一辆自制遥控小车的性能进行研究。他们让这辆小车在水平的直轨道上由静止开始运动,并将小车运动的全过程记录下来,通过处理转化为v-t图象,如图所示(除2s-10s时间段图象为曲线外,其余时间段图象均为直线)。已知在小车运动的过程中,2s-14s时间段内小车的功率保持不变,在14s末停止遥控而让小车自由滑行,小车的质量为1.0kg,可认为在整个运动过程中小车所受到的阻力大小不变。求:

(1)小车所受到的阻力大小;

(2)小车匀速行驶阶段的功率;

(3)小车在加速运动过程中位移的大小。

正确答案

(1)1.5N

(2)9W

(3)42m

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题型:简答题
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简答题

质量为2kg的物体在水平推力F的作用下沿水平面作直线运动,一段时间后撤去F,其运动的v-t图像如图所示。g取10m/s2,求:

(1)物体与水平面间的滑动摩擦因系数μ;

(2)水平推力的大小;

(3)内物体运动位移的大小。

正确答案

解:(1)设物体做匀减速运动的时间为Δt2、初速度为v20、末速度为v2t、加速度为a2,则

 ①

设物体所受的摩擦力为f,根据牛顿第二定律有

 ②

 ③

联立②、③得:

(2)设物体做匀加速运动的时间为Δt1、初速度为v10、末速度为v1t、加速度为a1,则

 ⑤

根据牛顿第二定律有

联立③、⑥得:

(3)解法一:由匀变速运动的位移公式得:

 

解法二:根据v-t图像所围成的面积得:

 

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题型:简答题
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简答题

质量为2 kg的物体在水平推力F的作用下沿水平面做直线运动,一段时间后撤去F,其运动的v-t图象如图所示。g取10 m/s2,求:

(1)物体与水平面间的动摩擦因数μ;

(2)水平推力F的大小;

(3)0~10 s内物体运动位移的大小。

正确答案

解:(1)设物体做匀减速直线运动的时间为△t2、初速度为v20、末速度为v2t,加速度为a2,则

  ①

设物体所受的摩擦力为Ff,根据牛顿第二定律,有Ff=ma2

Ff=-μmg ③

联立②③得  ④

(2)设物体做匀加速直线运动的时间为△t1、初速度为v10、末速度为v1t、加速度为a1,则

  ⑤

根据牛顿第二定律,有F+Ff=ma1

联立③⑥得F=μmg+ma1=6 N

(3)解法一:由匀变速直线运动位移公式,得

解法二:根据v-t图象围成的面积,得

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题型:简答题
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简答题

两个完全相同的物块a、b质量为m=0.8kg,在水平面上以相同的初速度从同一位置开始运动,图中的两条直线表示物体受到水平拉力F作用和不受拉力作用的υ-t图象,求:

(1)物块b所受拉力F的大小;

(2)8s末a、b间的距离;

(3)若在8s末将作用在b物体上的水平拉力F换到a物体上,在a追上b之前再过多长时间它们相距最远?最远距离为多少?

正确答案

(1)1.8N

(2)60m

(3)t=16/3s,s=92m

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题型:简答题
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简答题

人和雪橇的总质量为75kg,沿倾角且足够长的斜坡向下运动,已知雪橇所受的空气阻力与速度成正比,比例系数k未知,从某时刻开始计时,测得雪橇运动的v-t图象如图中的曲线AD所示,图中AB是曲线在A点的切线,切线上一点B的坐标为(4,15),CD是曲线AD的渐近线,g取10m/s2,试回答和求解:

(1)雪橇在下滑过程中,开始做什么运动,最后做什么运动?

(2)当雪橇的速度为5m/s时,雪橇的加速度为多大?

(3)雪橇与斜坡间的动摩擦因数μ多大?

正确答案

解:(1)如图线可知,雪橇开始以5m/s的初速度作加速度逐渐减小的变加速运动,最后以10m/s作匀速运动

(2)t=0,v0=5m/s时AB的斜率等于加速度的大小

(3)t=0,

由牛顿运动定律

解①②得

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题型:简答题
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简答题

一质量为2 kg的物体(视为质点)从某一高度由静止下落,与地面相碰后(忽略碰撞时间)又上升到最高点,该运动过程的v-t 图象如图所示,如果上升和下落过程中空气阻力大小相等,求:

(1)物体上升的最大高度;

(2)物体下落过程中所受的空气阻力的大小。(取g=10m/s2

正确答案

解:(1)由图像可知上升的最大高度1.5m

(2)由图可知下落过程加速度a=8 m/s2

      根据牛顿第二定律得mg-Ff=ma

      则Ff =mg-ma=20N-16N=4N

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题型:简答题
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简答题

一质量m=2.0 kg的小物块以一定的初速度冲上一倾角为37°足够长的斜面,某同学利用传感器测出了小物块冲上斜面过程中多个时刻的瞬时速度,并用计算机作出了小物块上滑过程的v-t图线,如图所示。(取sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g=10 m/s2)求:

(1)小物块冲上斜面过程中加速度a的大小;

(2)小物块与斜面间的动摩擦因数μ和1.2 s时的速度v。

正确答案

解:(1)由v-t图线,可知:a=m/s2=-8.0 m/s2

(2)小物块受力如图示,以加速度方向为轴正向有:

mgsin37°+f=ma

N-mgcos37°=0

f=μN

解得μ=0.25

下滑时:mgsin37°-f=ma'

a'=4 m/s2

则v=a't2= 4×(1.2-1)=0.8 m/s

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题型:填空题
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填空题

空间探测器从某一星球表面竖直升空,已知探测器质量为1 500 kg(设为恒定),发动机推动力为恒力,探测器升空后发动机因故障突然关闭,如图所示是探测器从升空到落回星球表面的速度随时间变化的图象,则由图象可判断该探测器在星球表面达到的最大高度Hm=______m,发动机的推力F=______N.

正确答案

480;11 250

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题型:简答题
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简答题

质量为2kg的物体在水平推力F的作用下沿水平面作直线运动,运动6s后撤去F,其运动的v-t图像如图所示。g取10 m/s2,求:

(1)6-10s内物体运动加速度的大小;

(2)物体与水平面间的滑动摩擦力的大小;

(3)水平推力F的大小。

正确答案

解:(1)由图得加速度大小a2=2 m/s2

(2)f=ma2=4 N

(3)F-f=ma1,F=f+ma1=6N

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简答题

静止在水平面上质量为4kg的物体,在0 ~ 4 s内受水平力F的作用,4s末撤去力F,在4 ~ 10 s内因受摩擦力作用而停止,其v-t图象如图所示。求:

(1)物体所受的摩擦力大小和方向;

(2)在0 ~ 4 s内物体所受的拉力大小;

(3)在0 ~ 10 s内物体的位移大小。

正确答案

解:(1)4 ~ 10s内,a2 = -2m/s2 F= ma2 = -8N

Ff = F= -8N

方向与运动方向相反

(2)0 ~ 4s内,a1= 3m/s2= ma1= 12N

= F-Ff

F =+Ff = 20N

(3)

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简答题

如图甲,在水平地面上固定一倾角为θ的光滑绝缘斜面,斜面处于电场强度大小为E、方向沿斜面向下的匀强电场中。一劲度系数为k的绝缘轻质弹簧的一端固定在斜面底端,整根弹簧处于自然状态。一质量为m、带电量为q(q>0)的滑块从距离弹簧上端为s0处静止释放,滑块在运动过程中电量保持不变,设滑块与弹簧接触过程没有机械能损失,弹簧始终处在弹性限度内,重力加速度大小为g。

(1)求滑块从静止释放到与弹簧上端接触瞬间所经历的时间t1

(2)若滑块在沿斜面向下运动的整个过程中最大速度大小为vm,求滑块从静止释放到速度大小为vm过程中弹簧的弹力所做的功W;

(3)从滑块静止释放瞬间开始计时,请在乙图中画出滑块在沿斜面向下运动的整个过程中速度与时间关系v-t图象。图中横坐标轴上的t1、t2及t3分别表示滑块第一次与弹簧上端接触、第一次速度达到最大值及第一次速度减为零的时刻,纵坐标轴上的v1为滑块在t1时刻的速度大小,vm是题中所指的物理量。(本小题不要求写出计算过程)

正确答案

解:(1)滑块从静止释放到与弹簧刚接触的过程中作初速度为零的匀加速直线运动,设加速度大小为a,则有

qE+mgsin=ma ①

 ②

联立①②可得

(2)滑块速度最大时受力平衡,设此时弹簧压缩量为,则有

 ④

从静止释放到速度达到最大的过程中,由动能定理得

 ⑤

联立④⑤可得s

(3)如图

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