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题型:简答题
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简答题

如图所示,离地面足够高处有一竖直的空心管,质量为2kg,管长为24m,M、N为空心管的上、下两端,空心管受到大小为16N的竖直向上的拉力作用,由静止开始竖直向下做匀加速运动,同时在M处有一个大小不计的小球以初速度为10m/s沿管的轴线做竖直上抛运动.求:

(1)经过多少时间小球从管的N端穿出?

(2)若此空心管的N端距离地面高为64m,欲使在空心管到达地面时小球刚好进入管内,在其他条件不变的前提下,则小球初速度大小为多少?

正确答案

解:(1)对管,根据牛顿第二定律,有

mg-F=ma   

根据运动学公式,有

h=at2

对小球,以向上为正,根据位移时间公式,有

-(h+L)=v0t-gt2

解得:t=4s

即经过4s时间小球从管的N端穿出.

(2)对管,根据运动学公式,有

h=at2解得

t=8s  

对小球,以向上为正,根据位移时间公式,有

-H=v0t-gt2

解得

v0=32m/s,

即小球初速度大小为为32m/s.

解析

解:(1)对管,根据牛顿第二定律,有

mg-F=ma   

根据运动学公式,有

h=at2

对小球,以向上为正,根据位移时间公式,有

-(h+L)=v0t-gt2

解得:t=4s

即经过4s时间小球从管的N端穿出.

(2)对管,根据运动学公式,有

h=at2解得

t=8s  

对小球,以向上为正,根据位移时间公式,有

-H=v0t-gt2

解得

v0=32m/s,

即小球初速度大小为为32m/s.

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题型: 单选题
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单选题

A、B两球的质量均为m,两球之间用轻弹簧相连,放在光滑的水平地面上,A球左侧靠墙.用力F向左推B球将弹簧压缩,如图所示.然后突然将力F撤去,在撤去力F的瞬间,A、B两球的加速度分别为(  )

A0,0

B0,

C

D

正确答案

B

解析

解:静止后,弹簧处于压缩,弹力F′=F,撤去F的瞬间,弹力不变,A球所受的合力为零,则加速度为零,B球所受的合力为F′=F,则B球的加速度为.故B正确

故选B.

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题型:简答题
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简答题

在建筑装修中,工人用质量为5.0kg的磨石A对地面和斜壁进行打磨,已知A与地面、A与斜壁之间的动摩擦因数μ均相同.(g取10m/s2

(1)当A受到水平方向的推力F1=25N打磨地面时,A恰好在水平地面上做匀速直线运动,求A与地面间的动摩擦因数μ.

(2)若用A对倾角θ=37°的斜壁进行打磨(如图所示),当对A施加竖直向上的推力F2=60N时,则磨石A从静止开始沿斜壁向上运动2m(斜壁长>2m)所需时间为多少?(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)

正确答案

解:(1)A恰好在水平地面上做匀速直线运动,滑动摩擦力等于推力,即

f=F1=25N

μ==0.5

(2)先将重力及向上的推力合成后,将二者的合力向垂直于斜面方向及沿斜面方向分解可得:

在沿斜面方向有:摩擦力(F-mg)cosθ-f=ma;

在垂直斜面方向上有:FN=(F-mg)sinθ;

则f=μ(F-mg)sinθ

解得:a=1m/s2

x=

解得t=2s

答:(1)A与地面间的动摩擦因数μ为0.5 (2)所需时间为2 s

解析

解:(1)A恰好在水平地面上做匀速直线运动,滑动摩擦力等于推力,即

f=F1=25N

μ==0.5

(2)先将重力及向上的推力合成后,将二者的合力向垂直于斜面方向及沿斜面方向分解可得:

在沿斜面方向有:摩擦力(F-mg)cosθ-f=ma;

在垂直斜面方向上有:FN=(F-mg)sinθ;

则f=μ(F-mg)sinθ

解得:a=1m/s2

x=

解得t=2s

答:(1)A与地面间的动摩擦因数μ为0.5 (2)所需时间为2 s

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题型:简答题
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简答题

在消防演习中,消防队员从一根树枝的长直轻绳上由静止滑下,经一段时间落地.为了获得演习中的一些数据,以提高训练质量,研究人员在轻绳上端安装一个力传感器并与数据处理系统相连接,用来记录消防队员下滑过程中轻绳收到的拉力与消防队员重力的比值随时间变化的情况.已知某队员在一次演习中的数据如图所示.问:该消防队员在下滑过程中的最大速度和落地速度各是多少?(g取10m/s2

正确答案

解:该消防队员先在t1=1s时间内以a1匀加速下滑.然后在t2=1.5s时间内以a2匀减速下滑.

前1s内,由牛顿第二定律得:

   mg-F1=ma1

得,a1=g-=10-=4m/s2

所以最大速度vm=a1t1       

代入数据解得:vm=4m/s

后1.5s由牛顿第二定律得:

   F2-mg=ma2

得,a2=-g=-10=2m/s2

队员落地时的速度v=vm-a2t2

代入数据解得:v=1m/s

答:该消防队员在下滑过程中的最大速度和落地速度各是4m/s和1m/s.

解析

解:该消防队员先在t1=1s时间内以a1匀加速下滑.然后在t2=1.5s时间内以a2匀减速下滑.

前1s内,由牛顿第二定律得:

   mg-F1=ma1

得,a1=g-=10-=4m/s2

所以最大速度vm=a1t1       

代入数据解得:vm=4m/s

后1.5s由牛顿第二定律得:

   F2-mg=ma2

得,a2=-g=-10=2m/s2

队员落地时的速度v=vm-a2t2

代入数据解得:v=1m/s

答:该消防队员在下滑过程中的最大速度和落地速度各是4m/s和1m/s.

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题型:简答题
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简答题

与打点计时器一样,光电计时器也是一种研究物体运动情况的常用计时仪器,其结构如图1所示,a、b分别是光电门的激光发射和接收装置,当有物体从a、b间通过时,光电计时器就可以显示物体通过时的挡光时间.

为了测定两张纸之间的动摩擦因数,某同学利用光电计时器设计了一个实验:如图2所示,在小铁块A和木板B上贴上待测的纸,木板B水平固定,铅锤通过细线和小铁块相连.1和2是固定在木板上适当位置的两个光电门,与之连接的两个光电计时器没有画出.释放铅锤,让小铁块在木板上加速运动,光电门1、2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为2.0×10-2s和0.6×10-2s.用游标卡尺测量小铁块的宽度d如图3所示.

(1)读出小铁块的宽度d=______cm.

(2)铁块通过光电门l的速度v1=______m/s,铁块通过光电门2的速度v2=______m/s.(计算结果保留3位有效数字)

(3)已知当地重力加速度为g,为完成测量,除了测量v1、v2和两个光电门之间的距离L外,还需测量的物理量有:____________.(用文字说明并用字母表示)

(4)用(3)中各量求解动摩擦因数的表达式:μ=______(用字母表示)

正确答案

解:(1)由于该游标卡尺是10分度的,它的精确度是0.1mm,主尺的读数是14mm,游标尺上的读数是0.5mm,所以小铁块的宽度是1.5mm,即1.45cm.

(2)根据极限的思想,在时间很短时,我们可以用这一段的平均速度来代替瞬时速度,

所以铁块通过光电门l的速度是v1==m/s=0.725m/s,

铁块通过光电门2的速度是v2==m/s=2.42m/s,

(3)要测量动摩擦因数,由f=μFN  可知要求μ,需要知道摩擦力和压力的大小,压力就是小铁块A的重力,所以需要知道小铁块A的质量,

摩擦力要根据铁块的运动来求得,小铁块做的是匀加速运动,拉铁块运动的是铅锤,所以也要知道铅锤的质量.

(4)铁块做的是匀加速直线运动,根据v1、v2和两个光电门之间的距离L,由速度位移的关系式可得,

V22-V12=2aL

所以a=

对于整体由牛顿第二定律可得,

Mg-f=(M+m)a 

所以f=Mg-(M+m)a,

所以 μ===

故答案为:

(1)1.45      

(2)0.725,2.42 

(3)铁块的质量m、铅锤的质量M

(4)

解析

解:(1)由于该游标卡尺是10分度的,它的精确度是0.1mm,主尺的读数是14mm,游标尺上的读数是0.5mm,所以小铁块的宽度是1.5mm,即1.45cm.

(2)根据极限的思想,在时间很短时,我们可以用这一段的平均速度来代替瞬时速度,

所以铁块通过光电门l的速度是v1==m/s=0.725m/s,

铁块通过光电门2的速度是v2==m/s=2.42m/s,

(3)要测量动摩擦因数,由f=μFN  可知要求μ,需要知道摩擦力和压力的大小,压力就是小铁块A的重力,所以需要知道小铁块A的质量,

摩擦力要根据铁块的运动来求得,小铁块做的是匀加速运动,拉铁块运动的是铅锤,所以也要知道铅锤的质量.

(4)铁块做的是匀加速直线运动,根据v1、v2和两个光电门之间的距离L,由速度位移的关系式可得,

V22-V12=2aL

所以a=

对于整体由牛顿第二定律可得,

Mg-f=(M+m)a 

所以f=Mg-(M+m)a,

所以 μ===

故答案为:

(1)1.45      

(2)0.725,2.42 

(3)铁块的质量m、铅锤的质量M

(4)

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题型:简答题
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简答题

如图所示,静止在水平地面上的玩具小鸭质量m=0.5kg,受到与水平面夹角θ=53°、F=4.0N的恒定拉力后,玩具开始沿水平地面运动.经过t1=2.0s,移动距离s1=4.8m;此后撤去拉力F,玩具又向前滑行一段距离.求:

(1)玩具鸭运动过程中最大速度的大小vm

(2)玩具鸭在撤去拉力后继续前进的距离s2

正确答案

解:(1)由匀变速直线运动的位移时间公式得x=a1t2                              

         a1=2.4m/s2                              

         vm=a1t=4.8m/s    

故玩具的最大速度为4.8m/s.                      

   (2)由牛顿第二定律得:F•cos53°-μN=ma1                     

                          F•sin53°+N=mg                         

        联立两式 得μ=0.67                              

松手后玩具加速度a2==μg=6.7m/s2              

   滑行距离x2==1.7m   

故玩具继续前进的距离为1.7m.

答:(1)玩具鸭运动过程中最大速度的大小是4.8m/s;

(2)玩具鸭在撤去拉力后继续前进的距离是1.7m.

解析

解:(1)由匀变速直线运动的位移时间公式得x=a1t2                              

         a1=2.4m/s2                              

         vm=a1t=4.8m/s    

故玩具的最大速度为4.8m/s.                      

   (2)由牛顿第二定律得:F•cos53°-μN=ma1                     

                          F•sin53°+N=mg                         

        联立两式 得μ=0.67                              

松手后玩具加速度a2==μg=6.7m/s2              

   滑行距离x2==1.7m   

故玩具继续前进的距离为1.7m.

答:(1)玩具鸭运动过程中最大速度的大小是4.8m/s;

(2)玩具鸭在撤去拉力后继续前进的距离是1.7m.

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题型:简答题
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简答题

如图1所示带斜面的足够长木板P,质量M=1kg.静止在水平地面上,其右侧靠竖直墙壁,倾斜面BC与水平面AB的夹角θ=37°,两者平滑对接.t=0s时,质量m=2kg、可视为质点的滑块Q从顶点C由静止开始下滑,图2所示为Q在O~6s内的速率v随时间t变化的部分图线.已知P与Q间的动摩擦因数μ1是P与地面间的动摩擦因数μ2的3倍,sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s2.求:

(1)物块Q与木板P间的动摩擦因数 

(2)整个过程中木板P的最大速度大小.

正确答案

解:(1)设物块Q在斜面上运动时的加速度a1,由图象知:

由牛顿第二定律得:mgsin37°-μ1mgcos37°=ma1

由以上两式可得:μ1=0.15

(2)当物块滑上AB部分后,物块P向左减速,设加速度为a2,则有:

a1g=1.5m/s2

对P因μ1mg>μ2(M+m)g,故木板向左加速,设加速度为a3

由牛顿第二定律可得:μ1mg-μ2(M+m)g=Ma3

故得a

设经时间t后二者速度相同,则就有:

v1-a2t=a3t

可得:t=3.2s

此时的速度为v=a3t=1.5×3.2=4.8m/s

二者速度相等后,因μ1>μ2,将一起减速   

故P的最大速度vp=4.8m/s

答:(1)物块Q与木板P间的动摩擦因数 0.15

(2)整个过程中木板P的最大速度大小4.8m/s.

解析

解:(1)设物块Q在斜面上运动时的加速度a1,由图象知:

由牛顿第二定律得:mgsin37°-μ1mgcos37°=ma1

由以上两式可得:μ1=0.15

(2)当物块滑上AB部分后,物块P向左减速,设加速度为a2,则有:

a1g=1.5m/s2

对P因μ1mg>μ2(M+m)g,故木板向左加速,设加速度为a3

由牛顿第二定律可得:μ1mg-μ2(M+m)g=Ma3

故得a

设经时间t后二者速度相同,则就有:

v1-a2t=a3t

可得:t=3.2s

此时的速度为v=a3t=1.5×3.2=4.8m/s

二者速度相等后,因μ1>μ2,将一起减速   

故P的最大速度vp=4.8m/s

答:(1)物块Q与木板P间的动摩擦因数 0.15

(2)整个过程中木板P的最大速度大小4.8m/s.

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题型:简答题
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简答题

如图所示,PQ为一固定水平放置的光滑细长杆,质量均为m的两小球A、B穿于其上,两球被穿于杆上的轻弹簧相连.在A、B两球上还系有长度为2L的轻线,在轻线中间系有质量不计的光滑定滑轮E,C、D球质量分别为m和2m,用轻绳连接并跨过定滑轮.释放C、D后,当C、D球运动时轻弹簧长度也为L,已知劲度系数为K,(弹簧在弹性限度内,重力加速度为g)

求:

(1)C、D球运动时,连接C、D的轻绳中张力T;

(2)求细杆对A球的弹力FA大小;

(3)求弹簧的原始长度?

正确答案

解:C、D球在竖直方向做匀变速运动,则它们的加速度大小为:a==

以C球为研究对象,则有:T-mg=ma              

得轻绳的拉力为:T=mg+ma=mg

(2)对滑轮,设AE线的拉力为T1,有:2T1cos30°=2T    

得:T1=

对A球,在竖直方向:FA=mg+T1sin60°             

得:FA=

(3)对A球:在水平方向有:F=T1cos60°        

得:F=       

弹簧被压缩,所以弹簧原长:L0=L+x=L+=L+

答:(1)C、D球运动时,连接C、D的轻绳中张力为mg;

(2)细杆对A球的弹力FA大小为

(3)弹簧的原始长度是L+

解析

解:C、D球在竖直方向做匀变速运动,则它们的加速度大小为:a==

以C球为研究对象,则有:T-mg=ma              

得轻绳的拉力为:T=mg+ma=mg

(2)对滑轮,设AE线的拉力为T1,有:2T1cos30°=2T    

得:T1=

对A球,在竖直方向:FA=mg+T1sin60°             

得:FA=

(3)对A球:在水平方向有:F=T1cos60°        

得:F=       

弹簧被压缩,所以弹簧原长:L0=L+x=L+=L+

答:(1)C、D球运动时,连接C、D的轻绳中张力为mg;

(2)细杆对A球的弹力FA大小为

(3)弹簧的原始长度是L+

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题型:简答题
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简答题

如图所示,一质量为M=3kg的平板车静止在光滑的水平地面上,其右侧足够远处有一障碍物A,质量为m=2kg的b球用长L=2m的细线悬挂于障碍物正上方,一质量也为m的滑块(视为质点),以υ0=7m/s的初速度从左端滑上平板车,同时对平板车施加一水平向右的、大小为6N的恒力F,当滑块运动到平板车的最右端时,二者恰好相对静止,此时撤去恒力F.当平板车碰到障碍物A后立即停止运动,滑块则水平飞离平板车后立即与b球正碰,并与b粘在一起.已知滑块与平板车间的动摩擦因数μ=0.3,g取1Om/s2,求:

(1)撤去恒力F前,滑块、平板车的加速度各为多大,方向如何?

(2)平板车的长度是多少?

(3)悬挂b球的细线能承受的最大拉力为50N,通过计算说明a、b两球碰后,细线是否会断裂?

正确答案

解:(1)根据牛顿第二定律,

对滑块:al==μg=3m/s2,方向水平向左.

对平板车:a2==4m/s2,方向水平向右.

(2)滑块滑至平板车的最右端过程中,

对滑块:v1=v0-alt

       s1=v0t-                

对平板车车:vl=a2t  

                              

解得:车长L=s1-s2=3.5m                    

(3)由(2)中解得:v1=4m/s                        

滑块与小球碰撞,动量守恒定律得:mvl=2mv2  得v2=2m/s       

碰后,滑块和小球在最低点:T-2mg=2m                

解得:T=48N<50N

∴细线不会断裂

答:

(1)撤去恒力F前,滑块、平板车的加速度各为3m/s2,方向水平向左和4m/s2,方向水平向右.

(2)平板车的长度是3.5m.

(3)a、b两球碰后,细线不会断裂.

解析

解:(1)根据牛顿第二定律,

对滑块:al==μg=3m/s2,方向水平向左.

对平板车:a2==4m/s2,方向水平向右.

(2)滑块滑至平板车的最右端过程中,

对滑块:v1=v0-alt

       s1=v0t-                

对平板车车:vl=a2t  

                              

解得:车长L=s1-s2=3.5m                    

(3)由(2)中解得:v1=4m/s                        

滑块与小球碰撞,动量守恒定律得:mvl=2mv2  得v2=2m/s       

碰后,滑块和小球在最低点:T-2mg=2m                

解得:T=48N<50N

∴细线不会断裂

答:

(1)撤去恒力F前,滑块、平板车的加速度各为3m/s2,方向水平向左和4m/s2,方向水平向右.

(2)平板车的长度是3.5m.

(3)a、b两球碰后,细线不会断裂.

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题型:填空题
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填空题

如图所示,小车以加速度a水平向右做匀速直线运动,有一物块A恰好沿小车后臂竖直向下以大小相同的加速度a匀加速下滑,则物块与车壁间的动摩擦因数μ=______,当小车向右做匀速运动时,物块下滑的加速度大小为a′=______

正确答案

g

解析

解:因为物体匀加速下滑,则mg-μN=ma,

而N=ma;

解得μ=

当小车向右做匀速运动时,由平衡条件可知,物体A与小车无作用力,

根据牛顿第二定律得,mg=ma,解得a=g.

故答案为:,g.

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题型:简答题
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简答题

(2015秋•黄冈校级期末)如图所示,质量M=4kg的小车放在水平光滑的平面上,在小车左端加一水平推力F=6N,当小车向右运动的速度达到2m/s时,在小车前端轻轻地放上一个大小不计,质量为m=1kg的小物块,物块与小车间的动摩擦因数μ=0.2,小车足够长.(g取10m/s2),求

(1)放小物块后,小物块及小车的加速度各为多大?

(2)经多长时间两者达到相同的速度?

(3)从小物块放上小车开始,经过t=3s小物块通过的位移大小为多少?

正确答案

解:(1)物块的加速度

小车的加速度:

(2)由:amt=v0+aMt

代入数据解得:t=2s

(3)在开始2s内小物块的位移:

2s末速度:v=amt=2×2m/s=4m/s.

在接下来的1s物块与小车相对静止,一起做加速运动

且加速度:

这1s内的位移:

通过的总位移s=s1+s2=8.6m.

答:(1)小物块放后,小物块及小车的加速度各为2m/s2、1m/s2

(2)经2s两者达到相同的速度.

(3)从小物块放上小车开始,经过t=3s小物块通过的位移大小为8.6m.

解析

解:(1)物块的加速度

小车的加速度:

(2)由:amt=v0+aMt

代入数据解得:t=2s

(3)在开始2s内小物块的位移:

2s末速度:v=amt=2×2m/s=4m/s.

在接下来的1s物块与小车相对静止,一起做加速运动

且加速度:

这1s内的位移:

通过的总位移s=s1+s2=8.6m.

答:(1)小物块放后,小物块及小车的加速度各为2m/s2、1m/s2

(2)经2s两者达到相同的速度.

(3)从小物块放上小车开始,经过t=3s小物块通过的位移大小为8.6m.

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题型: 多选题
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多选题

如图所示,直杆AB与水平面成α角固定,在杆上套一质量为m的小滑块,杆底端B点处有一弹性挡板,杆与板面垂直,滑块与挡板碰撞后原速率返回.现将滑块拉到A点由静止释放,与挡板第一次碰撞后恰好能上升到AB的中点,设重力加速度为g,由此可以确定(  )

A滑块下滑和上滑过程加速度的大小a1、a2

B滑块最终所处的位置

C滑块与杆之间动摩擦因数μ

D滑块第k次与挡板碰撞后速度vk

正确答案

A,B,C

解析

解:设下滑位移为L,到达底端速度为v

由公式v2=2ax得:

下滑过程:v2=2aL     ①

上滑过程:      ②

由牛顿第二定律得:

下滑加速度为:    ③

上滑加速度为:     ④

①②③④联立得:

 所以A正确;

,又f=μFN=μmgcosα两式联立得:,所以c正确;

因为滑杆粗糙,所以最终滑块停在底端,所以B正确;

因为不知道最初滑块下滑的位移,所以无法求出速度,所以D错误;

故选ABC.

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题型:简答题
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简答题

(2015秋•松原校级期末)如图所示,物体质量为2kg,静置于水平面上,它与水平面间的动摩擦因数为0.5,用大小为20N、方向与水平方向成37°的拉力F拉动物体,物体运动5s后,撤去力F,到物体最后停下来.已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2,求:

(1)物体前5s运动的加速度大小?

(2)撤去力F后,物体运动的加速度大小?

(3)物体共前进了多少?

正确答案

解:(1)沿水平方向与竖直方向建立坐标系,据牛顿第二定律:

x方向:Fcosθ-f1=ma1

y方向:Fsinθ+N1=G

又:f=μN1

联立以上三式解得:

(2)撤去力F后,物体运动的加速度为:

(3)前5s物体运动的位移为:

5s末物体运动的速度为:vt=a1t1=6×5=30m/s

撤去力F后物体运动的位移为:

物体共前进了s=s1+s2=75+90=165m

答:(1)物体前5s运动的加速度大小是6m/s2

(2)撤去力F后,物体运动的加速度大小是5m/s2

(3)物体共前进了165m.

解析

解:(1)沿水平方向与竖直方向建立坐标系,据牛顿第二定律:

x方向:Fcosθ-f1=ma1

y方向:Fsinθ+N1=G

又:f=μN1

联立以上三式解得:

(2)撤去力F后,物体运动的加速度为:

(3)前5s物体运动的位移为:

5s末物体运动的速度为:vt=a1t1=6×5=30m/s

撤去力F后物体运动的位移为:

物体共前进了s=s1+s2=75+90=165m

答:(1)物体前5s运动的加速度大小是6m/s2

(2)撤去力F后,物体运动的加速度大小是5m/s2

(3)物体共前进了165m.

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题型:简答题
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简答题

如图所示,以水平地面建立x轴,质量为m=1kg的木块放在质量为M=2kg的长木板上,木板长L=11.5m.已知木板与地面的动摩擦因数μ1=0.1,木块与木板之间的动摩擦因数μ2=0.9(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力).木块与木板保持相对静止共同向右运动,已知木板的左端A点经过坐标原点O时的速度为v0=10m/s,在坐标为xP=21m处有一挡板P,木板与挡板P瞬间碰撞后立即以原速率反向弹回,而木块在此瞬间速度不变,若碰后立刻撤去挡板P,g取10m/s2,求:

(1)木板碰挡板P时的速度v1

(2)最终木板停止运动时其左端A的位置坐标(结果保留到小数点后两位).

正确答案

解:(1)对木块和木板组成的系统,根据牛顿第二定律得

μ1(M+m)g=(M+m)a1

根据匀变速直线运动规律得

v02-v12=2a1xBP

其中xBP=21 m-11.5 m=9.5 m

解得v1=9 m/s.

(2)对木块,由牛顿第二定律,有

μ2mg=mam

对木板,由牛顿第二定律,有

μ2mg+μ1(M+m)g=MaM

解得am=9 m/s2,aM=6 m/s2

设经时间t1,木块停止,则t1=1 s

此时木板的速度vM=v1-aMt1=3 m/s,方向向左.

设再经时间t2二者达到共同速度v2,则

v2=vM-aMt2=amt2

解得t2=0.2 s,v2=1.8 m/s,方向向左.

木板的位移x1=•(t1+t2)==6.48 m

之后二者以加速度a1=1 m/s2向左减速运动至静止

位移x2=1.62 m

所以最终木板左端A点位置坐标为x=xP-L-x1-x2=1.40 m

答:(1)木板碰挡板P前瞬间的速度v1为9m/s,方向向右.

(2)木板最终停止运动时其左端A的位置坐标为1.4m.

解析

解:(1)对木块和木板组成的系统,根据牛顿第二定律得

μ1(M+m)g=(M+m)a1

根据匀变速直线运动规律得

v02-v12=2a1xBP

其中xBP=21 m-11.5 m=9.5 m

解得v1=9 m/s.

(2)对木块,由牛顿第二定律,有

μ2mg=mam

对木板,由牛顿第二定律,有

μ2mg+μ1(M+m)g=MaM

解得am=9 m/s2,aM=6 m/s2

设经时间t1,木块停止,则t1=1 s

此时木板的速度vM=v1-aMt1=3 m/s,方向向左.

设再经时间t2二者达到共同速度v2,则

v2=vM-aMt2=amt2

解得t2=0.2 s,v2=1.8 m/s,方向向左.

木板的位移x1=•(t1+t2)==6.48 m

之后二者以加速度a1=1 m/s2向左减速运动至静止

位移x2=1.62 m

所以最终木板左端A点位置坐标为x=xP-L-x1-x2=1.40 m

答:(1)木板碰挡板P前瞬间的速度v1为9m/s,方向向右.

(2)木板最终停止运动时其左端A的位置坐标为1.4m.

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题型: 多选题
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多选题

如图所示,质量均为m的A、B两球之间系着一条轻弹簧放在光滑水平面上,A球靠紧墙壁,现用力F将B球向左推压弹簧,平衡后,突然将力F撤去的瞬间,则(  )

AA球的加速度为

BA球的加速度为零

CB球的加速度为

DB球的加速度为零

正确答案

B,C

解析

解:用力F向左推B球压缩弹簧,平衡后弹簧的弹力大小等于F,撤去F的瞬间,弹簧的弹力不变,对A球,水平方向上弹簧的弹力和墙壁的弹力,合力为零,则A球的加速度为零;对B,水平方向上受弹簧的弹力,则B球的加速度a=.故 B、C正确,A、D错误.

故选:BC.

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