热门试卷

解：（1）对物体进行受力分析知，物体受到重力、推力F、水平面的支持力和滑动摩擦力，得：

    N=mg+Fsin37°=2×10+20×0.6=32N

滑动摩擦力 f=μN=0.3×32N=9.6N

合力为 F合=F•cos37°-f=20×0.8-9.6=6.4N

由牛顿第二定律得

（2）3s末物体的位移

（3）5s后撤去F时物体的速度 v3=at3=3.2×5=16m/s；

此后物体的加速度大小为

则物体还能滑行的距离为

答：

（1）物体的加速度为3.2m/s2；

（2）3s末物体的位移14.4m；

（3）5s后撤去F物体还能运动42.7m．

解（1）对物体受力分析，在力F作用时，由牛顿第二定律可知：

F-mgsin30°-μmgcos30°=ma1

解得：

a1=2 m/s2

（2）刚撤去F时，小球的速度v1=a1t1=2×2=4m/s

小球的位移s1=t1==4m

撤去力F后，小球上滑时有：

mgsin30°+μmgcos30°=ma2

解得：a2=8m/s2

因此小球上滑时间t2===0.5s

上滑位移s2=t2==1m

则小球上滑的最大距离为sm=s1+s2=4+1=5m

答：（1）小滑块运动的加速度a1为2m/s2

（2）若F作用2s后撤去，小滑块上滑过程中距A点最大距离Sm为5m．

解：（1）物块在AB段匀加速直线运动，由牛顿第二定律，有：

F-μmg=ma1

解得：

a1=6m/s2

则到达B点时速度为vB，由2a1x=vB2得

v==2m/s

滑上BC后，根据牛顿第二定律，有：

μmg=ma2

刚好到达C点，故有：

2a2L=vB2

解得BC长度：

L=2.4m

（2）将BC倾斜，滑上BC后，由牛顿第二定律，有：

mgsin37°+μmgcos37°=ma3

解得：

a3=10m/s2

物体仍能刚好到达c端，根据速度位移关系公式，有：

vB2=2a3L

在AB段，根据速度位移关系公式，有：

vB2=2ax

根据牛顿第二定律，有：

F-μmg=ma

联立解得：

F=17N

答：（1）对物块施加F=11N的水平拉力，使物块从静止开始向右运动，到达B点时撤去拉力，物块恰好运动到C点，则BC段的长度为2.4m；

（2）若将可动平面BC绕B点逆时针旋转37°后固定（AB段和BC段仍平滑连接），要使物块仍能运动C点，则在AB段对物块施加的水平F′至少为17N．

解：（1）物块从P到B的过程中，由机械能守恒定律得：

mgxPBsinθ=

可得：vB===6m/s

由 xPB=得：t==s=1s

（2）物块从B到A的过程中，由动能定理得：

（mgsinθ-μmgcosθ）xBA=-

代入数据解得：vA=4m/s

答：（1）物块从释放至B点所需的时间是1s，经过B时的速度大小是6m/s．

（2）物块运动到A点时的速度大小是4m/s．

解：（1）物体做匀速直线运动时，有：f=F1=32N，

支持力N=mg=40N，

则动摩擦因数．

（2）在水平方向上有：F2cos37°=f′，

竖直方向上有：N=F2sin37°+mg，

f′=μN，

代入数据联立解得F2=100N．

答：（1）物体与水平面间的滑动摩擦因数μ为0.8；

（2）为了让物体匀速运动，F2应为100N．

解：从v-t图象中看出在4s～6s内物块做匀速运动，对应的F-t图象中F3=2N，则物块所受的滑动摩擦力为：Fμ=μmg=2N

在2s～4s内，由v-t图象可得物块的加速度为：，

对应的F-t图象中F2=3N，根据牛顿第二定律得：F2-Fμ=ma

由上述两式代入数据可解得：m=0.5kg，μ=0.4．

答：物块的质量为0.5kg，动摩擦因数为0.4．

解：不正确．在外力F斜向上时摩擦力大小不等于μmg，而且物体在拉力撤去后继续滑行的时间不是2s．   

（1）N+Fsinθ=mg   

Fcosθ-μN=ma   

联立方程组，解得拉力为：N   

（2）匀加速阶段：m   

v1=at1=2×3=6m/s  

匀减速阶段：a‘=μg=0.4×10=4m/s2  

t2===1.5s   

s2===4.5m   

物体在5s内滑行的总位移为：s=s1+s2=9+4.5=13.5m．

答：该同学解法不正确．拉力的大小为4.5N，物体在5s内的总位移为13.5m．

解：（1）两人最大推力Fm=2F=1600N

货物受摩擦力 f=0.12G=1200N   

货物沿斜面向下的分力：

Fx=mgsinθ=mg=1000×10×=2000N，

因为Fm＜f+Fx，故两人不可能直接将货推上车厢；

（2）因Fm＞f，因此在水平地面上可使货物加速运动，

从而使其在水平面上获得一定速度（动能），即可匀减速滑到斜面顶端 

设货物在水平面上滑动位移为s，由牛顿第二定律及运动学规律有：

Fm-f=ma1，到斜面底端时速度 v=，

设货物在斜面上匀减速的加速度为a2，有f+Fx-Fm=ma2

要使货物刚好滑到顶端，有v=，

由以上各式解出s=L=，

代入数据解得，s=20m；

答：（1）两人不可能直接将货推上车厢；

（2）设计方案为：两人用最大推力使货物在水平面上至少滑行20m后再推物体滑上斜面．从而使其在水平面上获得一定速度（动能），即可匀减速滑到斜面顶端．

解：（1）由运动学可得：

 s=at2

解得：a==m/s2=25m/s2

（2）由牛顿第二定律得：

F-mg=ma

解得：F=mg+ma=479.8×103×10+479.8×103×25=1.68×107N

（3）由题意知出舱活动的时间约23min飞船飞行了9165km，由：

s=vt

解得：v==m/s=6.64×103m/s

答：（1）火箭点火后60秒时加速度的大小为25m/s2．

（2）火箭起飞初始阶段，发动机所产生的推力大小为1.68×107N．

（3）飞船在轨道上运行时的平均速率为6.64×103m/s．