热门试卷

解：（1）降落伞打开之前运动员的加速度为：

a=，

对运动员受力分析得：mg-Ff=ma，

解得：．

（2）大桥的总高度为：H=，

故最佳位置高度为：．

（3）所受阻力是减小的，假设打开降落伞后阻力不变理查德做匀减速直线运动，其速度时间图象如图中①所示，则其打开降落伞后下落的位移为：

故打开降落伞后不能是匀减速运动，其速度时间图象如图②所示．即做加速度减小的减速运动．

又根据受力情况：mg-Ff=ma，加速度为负，且大小逐渐减小，可知阻力应该逐渐减小．

答：（1）降落伞打开之前理查德所受阻力是其和降落伞总重的0.02倍．

（2）打开降落伞的最佳位置离水面大约为107.8m．

（3）阻力应该逐渐减小．

解：

（1）如图，对小球P进行受力分析，根据牛顿第二定律可得

水平方向：N1-N2sin37°=max

竖直方向：N2cos37°-mg=may

已知：ax=a=aPcos37°=4m/s2

所以

因为：ay=aPsin37°=3m/s2

所以解得：N2=16.25N，N1=13.75N；

（2）在t=0.6s内小球P做初速度为0的匀加速运动，

位移x1=

0.6s末的速度v1=apt=5×0.6m/s=3m/s

撤去直杆Q后，小球P做类竖直上抛，其加速度大小：

a′=gsin37°=6m/s2，

小球还能上升的距离

所以：小球达最大高度时与N点的距离

x=x1+x2=0.9+0.75=1.65m

小球上升的时间

小球P在最高点做初速度为0的匀加速直线运动，其加速度为a′=gsin37°=6m/s2，产生位移x=1.65m，根据匀变速直线运动的位移时间关系有：

x=

得运动时间

所以小球回到N点所用时间t=t1+t2=1.2s．

答：（1）该过程中小球P的加速度大小为5m/s2，直杆Q对小球P的推力大小为13.75N；

（2）直杆Q从开始推动小球P经时间t=0.6s后突然停止运动并立即撤出，小球P由于惯性向上滑动达最高点到N点的距离为1.65m及返回到N点所用时间为1.2s．

解：（1）根据牛顿第二定律得：

   F-μmg=ma

则得物体的加速度 a=-μg=-0.2×10=3m/s2；

（2）物体在t=2.0 s时速度的大小

  v=at=3×2m/s=6m/s

答：

（1）物体加速度的大小a为3m/s2；

（2）物体在t=2.0s时速度的大小v为6m/s．

解：（1）取θ=0°时，物体做匀加速直线运动，由位移时间公式得：

  x=

由数学知识知，图2的斜率等于，而斜率k=1，解得 a=2m/s2．

由牛顿第二定律得：

  F-μmg=ma

解得 μ=0.2．

（2）由图知θ在0-内，当θ=θ1时a取得最大值．

根据牛顿第二定律得：

  Fcosθ-μ（mg-Fsinθ）=ma

可得 a=-μg=4（cosθ+0.2sinθ）-2

根据数学知识得：a=4sin（θ+α）-2，式中 tanα=5

可知a的最大值为 a1=4-2≈2.08m/s2．

当时，由牛顿第二定律得：-μ（mg-F）=ma2，解得a2=-1.2m/s2．

当θ=π时，有-μ（mg+F）=ma3，解得a3=-2.8m/s2．

答：

（1）物体与水平面间的动摩擦因素μ为0.2；

（2）图示中的a1、a2、a3的数值分别为2.08m/s2、-1.2m/s2、-2.8m/s2．

解：（1）因为金属块匀速运动，受力平衡则有

 Fcos37°-μ（mg-Fsin37°）=0

得μ=

（2）撤去外力后金属块的加速度大小为：a=μg=5m/s2

金属块在桌面上滑行的最大距离：s==2.5m

答：（1）金属块与地板间的动摩擦因数为0.5；

（2）如果从某时刻起撤去拉力，撤去拉力后金属块在水平地板上滑行的最大距离为2.5m．

解：（1）根据匀变速直线运动的速度位移公式得，v2=2al，

解得a=．

（2）根据P=Fv知，牵引力F=，

根据牛顿第二定律得，F-f=ma，

解得f=．

答：（1）船接触重冰区前的加速度大小为；

（2）船刚接触重冰区时所受的阻力大小为．

解：（1）设力作用时物体的加速度为a1，对物体进行受力分析，

由牛顿第二定律有：F-mgsinθ-μmgcosθ=ma1

撤去力后，设物体的加速度为a2，

由牛顿第二定律有：mgsinθ+μmgcosθ=ma2

由图象可得a1=20m/s2； a2=10m/s2

代入解得F=30N； μ=0.5

故斜面与物体间的动摩擦因数为0.5，拉力大小为30N；

（2）3s末物体速度减为零，之后物体下滑做匀加速直线运动，

根据牛顿第二定律，有：mgsin37°-f=ma3

解得：a3=2m/s2

由速度时间公式，得到再过3s，有：v=a3t=6m/s

故物体6s末速度大小为6m/s．方向与初速度方向相反即沿斜面向下．

图象如下图所示．

（3）速度时间图象与时间轴包围的面积表示位移，故：前3s的位移为：x=；

下降过程，根据位移时间关系公式，有：，解得；

故返回出发点的速度为：；

答：（1）物体与斜面间的动摩擦因数为0.5，拉力F的大小为30N；

（2）t=6s时物体速度为6m/s，t=6s内物体运动的v-t图象如图所示；

（3）物体返回出发点的速度大小约为11.0m/s．

解：（1）根据牛顿第二定律：F-μmg=ma

代入数据得：a=4m/s2

则2s末物体的速度为：v=at=4×2=8m/s

（2）撤去外力后，物体受摩擦力作用，设加速度大小为a1

则：μmg=ma1

根据速度位移公式得，撤去拉力后物体在水平面上还能滑行的最大距离为：x=

联立两式代入数据得：x=16m

答：（1）2s末物体的瞬时速度为8m/s；

（2）撤去拉力后物体在水平面上还能滑行的最大距离为16m．

解：（1）A、B作为一个整体进行受力分析，可知水平方向受到向右的推力F和水平向左的滑动摩擦力，滑动摩擦力大小 Ff=μFN=μ（mA+mB）g=0.2×200N=40N．

A、B所受的合外力大小 F合=F-Ff=60N-40N=20N，方向水平向右．

由牛顿第二定律得 a==m/s2=1m/s2，方向水平向右．

（2）对B受力分析：B水平方向受到A的弹力及地面对B的摩擦力，

B受滑动摩擦力：FfB=μFNB=0.2×10N=20N，方向水平向左

B所受的合外力为：F合B=mBa=10×1N=10N，方向水平向右

由F合B=F弹-FfB得

F弹=F合B+FfB=10N+20N=30N，方向水平向右．

答：

（1）物体A的加速度大小是1m/s2，方向水平向右；

（2）物体A对B的弹力大小是30N，方向水平向右．