热门试卷

解：（1）由牛顿第二定律可知，

物块放在小车上后，加速度大小为，

小车的加速度大小为，

（2）设经过时间t，小车和物块速度相等，则

a1t=v0+a2t

解得：t=2s，

相对位移

则小物块与小车间摩擦生热Q=μmg△x=12J

（3）设前2s时间为t1，后5s时间为t2，共速后在F的作用下一起继续加速，

加速度a=

7s末的速度为v2=a1t1+a2t3=8m/s

物块的动能

答：（1）t=0时，小物块与小车加速度分别为2m/s2和0.5m/s2；

（2）t=2s，小物块与小车间摩擦生热Q为12J；

（3）t=7s，小物块的动能EK为64J．

解：（1）物块随木板运动的最大加速度为a

对小物体由牛顿第二定律：μmg=ma                                 

对整体由牛顿第二定律得：Fm=（M+m）a                           

解得：Fm=4N                                                   

（2）因施加的拉力F＞4N，故物块相对木板相对滑动，木板对地运动的加速度为a1，

对木板由牛顿第二定律：F-μmg=Ma1                                  

物块在木板上相对运动的时间为t，L=a1t2-at2解得：t=s                                                      

物块脱离木板时的速度最大，vm=at=m/s       

（3）设木块滑到木板最右端速度恰好与木板相同时，水平力作用的时间为t，相同速度v，此过程木板滑行的距离为S．

对系统：

根据动量定理得

   Ft=（M+m）v              ①

根据动能定理得

FS-μmgL=（M+m）v2②

又由牛顿第二定律得到木板加速运动的加速度为

a=③

此过程木板通过的位移为S=at2④

联立上述四式得t=0.8s．

答：（1）为使物体与木板不发生滑动，F不能超过4N；

    （2）如果拉力F=10N恒定不变，求小物体所能获得的最大速度为m/s；

    （3）如果拉力F=10N，要使小物体从木板上掉下去，拉力F作用的时间至少为0.8s．

解：在0s-2s内，电梯做匀加速运动，加速度为：a1==1m/s2

上升高度为 h1=a1t12=2m

2s末速度为v=a1t1=2m/s

在中间3s内，电梯加速度为0，做匀速运动

上升高度h2=vt2=6m

最后1s内做匀减速运动，加速度 a2==-2m/s2  在第6s末恰好停止．

上升高度为 h3=vt3=1m

故在这段时间内上升高度为 h=h1+h2+h3=2+6+1m=9m

答：在这段时间内电梯上升的高度是为9m．

解：（1）假设小物块和木板保持相对静止，一起做匀加速直线运动，整体加速度为：

a==0.5m/s2，

隔离对小物块分析，f=ma=1×0.5N=0.5N＜μ1mg，可知假设成立．

则小物块开始运动的加速度为：a=0.5m/s2．

（2）假设撤去F后一起做匀减速运动，有：a=，

隔离对小物块分析，有：f=ma=1×2N=2N＞μ1mg，可知假设不成立，二者发生相对滑动．

小物块的加速度为：，

对木板有：μ2（M+m）g-μ1mg=Ma2，

代入数据解得：a2=2.5m/s2．

因为，

代入数据解得：v=4m/s．

（3）撤去拉力后，物块和长木板均做匀减速直线运动，速度时间图线如图所示．木板速度减为零的时间为：，

木块速度减为零的时间为：．

答：（1）小物块开始运动时的加速度为0.5m/s2．

（2）撤去拉力F时木板的速度为4m/s．

（3）物块和长木板的v-t图线如图所示．

解：（1）滑板一直加速，所用时间最短．设滑板加速度为a2

f=µm1g=m2a2     

a2=10m/s2

s=

t=1s；     

（2）刚好相对滑动时，F最小，此时可认为二者加速度相等

F1-µm1g=m1a2     

F1=30N

当滑板运动到B点，滑块刚好脱离时，F最大，设滑块加速度为a1

F2-µm1g=m1a1 

-=L

F2=34N

则水平恒力大小范围是30N≤F≤34N；   

答：（1）滑板由A滑到B的最短时间可达1s

（2）为使滑板能以最短时间到达，水平恒力F的取值范围30N≤F≤34N．

解：（1）设助跑距离为x，由运动学公式v2=2ax         

解得 x==32.4m                     

即伊辛巴耶娃起跳前的助跑距离为32.4m．

（2）运动员过杆后做自由落体运动，设接触软垫时的速度为v‘，由运动学公式有

v'2=2gh      ①

设软垫对运动员的作用力为F，由牛顿第二定律得

F-mg=ma                    ②

减速过程，由运动学公式得到：

a=         ③

由①②③解得 F=1300 N                

即软垫对她的作用力大小为1300N．

解：（1）设小球所受的风力为F，小球质量为m

F=μmg

故μ==0.5

即小球与杆之间的动摩擦因素为0.5．

（2）设杆对小球的支持力为N，摩擦力为f，沿杆方向有：

F•cos37°+mgsin37°-f=ma

垂直于杆方向有：

N+Fsin37°-mgcos37°=0

其中：f=μN   

可解得：a==（g+）sinθ=g

S=at2

解得：t=

即小球从静止出发在细杆上滑下距离S所需时间为．

答：（1）小球与杆间的滑动摩擦因数是0.5；

（2）小球从静止出发在细杆上滑下距离S所需时间为．

解：（1）当匀速时，把三个物体看作一个整体受重力、推力F、摩擦力f和支持力．

根据平衡的知识有

  F=3mgsinθ+3μmgcosθ．

（2）第一个木箱与第二个木箱碰撞之前的速度为V1，加速度=2g（sinθ+μcosθ）

根据运动学公式或动能定理有 v12=2aL得：

碰撞后的速度为V2根据动量守恒有mV1=2mV2，即碰撞后的速度为，

然后一起去碰撞第三个木箱，设碰撞前的速度为V3

从V2到V3的加速度为=，

根据运动学公式有，得

，

跟第三个木箱碰撞根据动量守恒有2mV3=3mV4，得

，就是匀速的速度．

（3）设第一次碰撞中的能量损失为△E，根据能量守恒有

，带入数据得

△E=mgL（sinθ+μcosθ）．

答：（1）工人的推力为F=3mgsinθ+3μmgcosθ．

（2）三个木箱匀速运动的速度为．

（3）在第一次碰撞中损失的机械能mgL（sinθ+μcosθ）．

解：（1）由运动学公式v2-v02=2ax可知，v2x图象中图线的斜率为2a，

所以在前5 m内，物块以a1=10 m/s2的加速度做减速运动，

减速时间为

（2）5～13 m的运动过程中，物块以a2=4 m/s2的加速度做加速运动，

根据牛顿第二定律可知：在减速的过程中，F+μmg=ma1

物块在1～3 s内加速过程中F-μmg=ma2 

代入数据可解得F=7 N，μ=0.3 

答：（1）求位移为5m的时刻t的值为1s．

（2）力F为7N，动摩擦因素μ的大小为0.3．

解：（1）物体A放在倾角为θ=37°的斜面上时，恰好能匀速下滑，受重力、支持力和摩擦力，根据平衡条件，有：

平行斜面方向：mAgsin37°-f=0

垂直斜面方向：mAgcos37°-N=0

其中：f=μN

解得：μ=tan37°=0.75

（2）物体A沿斜面以加速度a=2m/s2匀加速上滑时，受重力、拉力、支持力和滑动摩擦力，

根据牛顿第二定律，有：

F-mAgsin37°-μmAgcos37°=mAa

解得：

F=mAgsin37°+μmAgcos37°+mAa=4×10×0.6+0.75×4×10×0.8+4×2=56N

（3）对物体B受力分析，受重力和拉力，根据牛顿第二定律，有：

mg-F=ma

解得：

m=

答：（1）物体A与斜面间的动摩擦因数为0.75；

（2）细线对物体A的拉力为56N；

（3）物体B的质量为7kg．