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题型:简答题
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简答题

(2015秋•宜昌期末)如图所示,质量为m=20kg的物体,在F=100N水平向右的拉力作用下,由静止开始运动.设物体与水平面之间的动摩擦因数µ=0.4,求:

(1)物体所滑动受摩擦力为多大?

(2)物体的加速度为多大?

(3)物体在3s内的位移为多大?

正确答案

解:(1)物体所受滑动受摩擦力大小:Fµ=µFN=µmg=0.4×20×10N=80N

(2)由牛顿第二定律:

(3)物体在3s内的位移:

答:(1)物体所滑动受到的摩擦力为80N.

(2)物体的加速度为1m/s2

(3)物体在3s内的位移为4.5m.

解析

解:(1)物体所受滑动受摩擦力大小:Fµ=µFN=µmg=0.4×20×10N=80N

(2)由牛顿第二定律:

(3)物体在3s内的位移:

答:(1)物体所滑动受到的摩擦力为80N.

(2)物体的加速度为1m/s2

(3)物体在3s内的位移为4.5m.

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题型:简答题
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简答题

如图所示,质量为4kg的小球用轻质细绳拴着吊在行驶的汽车后壁上.细绳的延长线通过小球的球心O,且与竖直方向的夹角为θ=37°.已知g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,求:

(1)汽车匀速运动时,细线对小球的拉力和车后壁对小球的压力;

(2)若要始终保持θ=37°,则汽车刹车时的加速度最大不能超过多少?

正确答案

解:(1)对小球受力分析如图,将细线拉力T分解有:

Ty=Tcosθ

Tx=Tytanθ

由二力平衡可得:Ty=mg

 Tx=N

解得细线拉力T===50N       

车壁对小球的压力N=mgtanθ=30N;

(2)设汽车刹车时的最大加速度为a,此时车壁对小球弹力N=0,

由牛顿第二定律有 Tx=ma    即

mgtanθ=ma

解得:a=7.5m/s2                                          

即汽车刹车时的速度最大不能超过7.5m/s2

答:(1)汽车匀速运动时,细线对小球的拉力为50N和车后壁对小球的压力为30N;

(2)若要始终保持θ=37°,则汽车刹车时的加速度最大不能超过7.5m/s2

解析

解:(1)对小球受力分析如图,将细线拉力T分解有:

Ty=Tcosθ

Tx=Tytanθ

由二力平衡可得:Ty=mg

 Tx=N

解得细线拉力T===50N       

车壁对小球的压力N=mgtanθ=30N;

(2)设汽车刹车时的最大加速度为a,此时车壁对小球弹力N=0,

由牛顿第二定律有 Tx=ma    即

mgtanθ=ma

解得:a=7.5m/s2                                          

即汽车刹车时的速度最大不能超过7.5m/s2

答:(1)汽车匀速运动时,细线对小球的拉力为50N和车后壁对小球的压力为30N;

(2)若要始终保持θ=37°,则汽车刹车时的加速度最大不能超过7.5m/s2

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题型: 单选题
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单选题

某物体由静止开始做直线运动,物体所受合力F随时间t变化的图象如图所示,研究物体在0~8秒内的运动,下面判断正确的是(  )

A物体在0~2s内做匀加速直线运动

B物体在第2s末速度最大

C物体在第8s末离出发点最远

D物体在第2s末速度方向发生改变

正确答案

C

解析

解:A、物体在0~2s内F逐渐增大,根据牛顿第二定律a=得知,加速度逐渐增大,做变加速直线运动,故A错误.

B、C、D在2~4s内F逐渐减小,加速度逐渐减小,但方向没有改变,所以物体沿原方向做加速度减小的加速运动;

在4~6s内F反向逐渐增大,加速度也反向逐渐增大,物体沿原方向做加速度增大的减速运动;

在6~8s内F渐减小,加速度也逐渐减小,物体沿原方向做加速度减小的减速运动;根据对称性可知,8s末物体的速度为零.

由上分析可知,物体在第4s末速度最大,在第8s末离出发点最远,做单向直线运动,速度方向没有改变,故BD错误,C正确.

故选C

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题型:填空题
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填空题

用一个力作用在A物体上产生的加速度为a1,作用于B物体上产生的加速度为a2,若将该力同时作用在A、B两物体上时,A、B的加速度为______

正确答案

解析

解:由牛顿第二定律,有对m1,F=m1a1…①

对m2,F=m2a2…②

对m1+m2,F=(m1+m2)a…③

解得a=

故答案为:

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题型:简答题
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简答题

民航客机一般都有紧急出口,发生意外情况的飞机紧急着陆后,打开紧急出口,狭长的气囊会自动充气,生成一条连接出口与地面的斜面,人员可沿斜面滑行到地上.若机舱口下沿距地面3.2m,气囊所构成的斜面长度为4.0m,一个质量为60kg的人沿气囊滑下时所受的阻力是240N.求:

(1)人下滑过程中的加速度为多大?

(2)人滑至气囊底端时速度有多大?

正确答案

解:(1)人运动过程由受力分析可知,

由牛顿第二定律F=ma可得:

沿斜面方向:mgsinθ-f=ma

由上式可得人在气囊上下滑的加速度为:

(2)由运动学公式可得  

人滑至气囊底端时速度为:

答:(1)人下滑过程中的加速度为4m/s2(2)人滑至气囊底端时速度有5.7m/s

解析

解:(1)人运动过程由受力分析可知,

由牛顿第二定律F=ma可得:

沿斜面方向:mgsinθ-f=ma

由上式可得人在气囊上下滑的加速度为:

(2)由运动学公式可得  

人滑至气囊底端时速度为:

答:(1)人下滑过程中的加速度为4m/s2(2)人滑至气囊底端时速度有5.7m/s

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题型: 单选题
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单选题

如图所示,一个物体由A点出发分别沿三条光滑轨道到达C1,C2,C3,则(  )

A物体到达C1点时的速度最大

B物体分别在三条轨道上的运动时间相同

C物体到达C3的时间最短

D在C3上运动的加速度最小

正确答案

C

解析

解:A、物体下滑过程中,机械能守恒,则知在 C1、C2、C3处的动能相等;在C1、C2、C3处的动能相等,速率相等,但速度方向不同.故A错误.

D、设斜面的倾角为α,由牛顿第二定律得:mgsinα=ma

解得:a=gsinα,斜面倾角越大,加速度越大,故物体在三个斜面上的运动都是匀加速运动,在AC3上下滑时加速度最大.故D错误.

B、C、设斜面的高度为h,则有:

=at2=(gsinα)t2

则得:t=

可见,斜面倾角越大,时间越短,故在AC3上下滑时所用时间最少.故B错误,C正确.

故选:C.

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题型: 单选题
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单选题

(2015秋•深圳校级期末)在2006年的冬奥会上,张丹和张昊一起以完美表演赢得了双人滑比赛的银牌.在滑冰表演刚开始时他们静止不动,随着音乐响起后在相互猛推一下后分别向相反方向运动.设两人的冰刀与冰面间的摩擦因数相同,以下说法正确的是(  )

A互推的过程中,张丹推张昊的力和张昊推张丹的力是一对平衡力

B互推的过程中,张丹推张昊的力等于张昊推张丹的力

C互推的过程中,张昊推张丹的时间大于张丹推张昊的时间

D在分开后,张丹的加速度的大小大于张昊的加速度的大小

正确答案

B

解析

解:A、在比赛中张丹和张昊两人的推力为相互作用,故两人之间的力为作用力与反作用力,大小相等、方向相反;同时产生、同时消失;故A错误;B正确,C错误;

D、因二者之间的作用力是相等的,则加速度:,可知二人加速度相等的条件是二人的质量相等,该条件未知,所以不能判定二人的加速度关系;故D错误;

故选:B.

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题型: 单选题
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单选题

在轨道上稳定运行的空间站中,有如图所示的装置,半径分别为r和R(R>r)的甲、乙两个光滑的圆形轨道安置在同一竖直平面上,轨道之间有一条水平轨道CD相通,宇航员让一小球以一定的速度先滑上甲轨道,通过粗糙的CD段,又滑上乙轨道,最后离开两圆轨道,那么下列说法正确的是(  )

A小球在CD间由于摩擦力而做减速运动

B小球经过甲轨道最高点时比经过乙轨道最高点时速度大

C如果减少小球的初速度,小球有可能不能到达乙轨道的最高点

D小球经过甲轨道最高点时对轨道的压力大于经过乙轨道最高点时对轨道的压力

正确答案

D

解析

解:A、小球处于完全失重状态,对直轨道无压力,不受摩擦力,做匀速直线运动.故A错误.

    B、小球处于完全失重状态,在圆轨道中做匀速圆周运动,只要有速度,就能通过圆轨道.故B、C错误.

    D、在圆轨道中做匀速圆周运动,靠轨道的压力提供向心力,即N=m,半径小,则对轨道的压力大.故D正确.

故选D.

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题型:简答题
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简答题

“10米折返跑”的成绩反应了人体的灵敏素质.测定时,在平直跑道上,受试者以站立式起跑姿势站在起点终点线前,当听到“跑”的口令后,全力跑向正前方10米处的折返线,测试员同时开始计时.受试者到达折返线处时,用手触摸折返线处的物体(如木箱),再转身跑向起点终点线,当胸部到达起点终点线的垂直面时,测试员停表,所用时间即为“10米折返跑”的成绩.设受试者起跑的加速度为4m/s2,运动过程中的最大速度为4m/s,快到达折返线处时需减速到零,加速度的大小为8m/s2,返回时达到最大速度后不需减速,保持最大速度冲线.受试者在加速和减速阶段运动均可视为匀变速直线运动.问该受试者“10米折返跑”的成绩为多少秒?

正确答案

解:对受试者,由起点终点线向折返线运动的过程中

加速阶段:s,

减速阶段:s,

匀速阶段:

由折返线向起点终点线运动的过程中

加速阶段:s,

匀速阶段:

故受试者10米折返跑的成绩为:t=t1+t2+…+t5=6.25s.

解析

解:对受试者,由起点终点线向折返线运动的过程中

加速阶段:s,

减速阶段:s,

匀速阶段:

由折返线向起点终点线运动的过程中

加速阶段:s,

匀速阶段:

故受试者10米折返跑的成绩为:t=t1+t2+…+t5=6.25s.

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题型:简答题
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简答题

一种氢气燃料的汽车,质量为m=2.0×103kg,发动机的额定输出功率为80kW,行驶在平直公路上时所受阻力恒为车重的0.1倍.若汽车从静止开始先匀加速启动,加速度的大小为a=1.0m/s2.达到额定输出功率后,汽车保持功率不变又加速行驶了800m,直到获得最大速度后才匀速行驶.试求:

(1)汽车的最大行驶速度;

(2)当汽车的速度为32m/s时的加速度;

(3)汽车从静止到获得最大行驶速度所用的总时间.

正确答案

解:(1)汽车做匀速直线运动,牵引力等于阻力,即

F=f

根据题意

f=2000N

再根据公式 

P=Fv

可以求出汽车的最大行驶速度vm==40m/s;

即汽车的最大行驶速度为40m/s.

(2)当汽车的速度为32m/s时,根据公式P=Fv,牵引力

F=

由牛顿第二定律得:F-f=ma

解得

a==0.25m/s2

即当汽车的速度为32m/s时的加速度为0.25m/s2

(3)汽车匀加速的末速度设为v,匀加速最后时刻,功率达到额度功率,对于匀加速过程,根据牛顿第二定律,有

-f=ma

代入数据解得

v=20m/s

汽车从静止到匀加速启动阶段结束所用时间t1==20s

达到额定输出功率后,汽车保持功率不变又加速行驶了800m,这一过程阻力不变,对这一过程运用动能定理:

pt2-fs=mvm2-mv2

解得t2=35s

总时间t=t1+t2=55s

即汽车从静止到获得最大行驶速度所用的总时间为55s.

解析

解:(1)汽车做匀速直线运动,牵引力等于阻力,即

F=f

根据题意

f=2000N

再根据公式 

P=Fv

可以求出汽车的最大行驶速度vm==40m/s;

即汽车的最大行驶速度为40m/s.

(2)当汽车的速度为32m/s时,根据公式P=Fv,牵引力

F=

由牛顿第二定律得:F-f=ma

解得

a==0.25m/s2

即当汽车的速度为32m/s时的加速度为0.25m/s2

(3)汽车匀加速的末速度设为v,匀加速最后时刻,功率达到额度功率,对于匀加速过程,根据牛顿第二定律,有

-f=ma

代入数据解得

v=20m/s

汽车从静止到匀加速启动阶段结束所用时间t1==20s

达到额定输出功率后,汽车保持功率不变又加速行驶了800m,这一过程阻力不变,对这一过程运用动能定理:

pt2-fs=mvm2-mv2

解得t2=35s

总时间t=t1+t2=55s

即汽车从静止到获得最大行驶速度所用的总时间为55s.

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