热门试卷

解：（1）小圆环在斜木杆上受力分析如图所示．

垂直杆方向，有

F•cosθ=mgcosθ+FN　　①

沿杆方向，有

F•sinθ-mg•sinθ-f=F合　②

其中：f=μFN　　③

①②③联立，并代入数据，得F合=0.2 N   

（2）由牛顿第二定律F合=ma可知a=

所以a=1m/s2                            

4 s末的速度v=at                      

所以v=4 m/s                           

答：（1）小圆环沿斜木杆向上的合外力为0.2N；

（2）4s末小圆环的速度为4m/s．

解：（1）小滑块在左侧斜面下滑时加速度大小为a1，到达底端时速度大小为v，

由牛顿第二定律有：mgsinθ-μmgcosθ=ma1，

解得：a1=gsinθ-μgcosθ，

由匀变速直线运动的速度位移公式得：v2=2a1，

小球在右侧斜面向上滑动过程，由牛顿第二定律得：

mgsinθ+μmgcosθ=ma2，

解得：a2=gsinθ+μgcosθ，

由匀变速直线运动的速度位移公式得：0-v2=2（-a1），

解得：h=H；

（2）滑块的总路程：s==H，

s=，其中：cotβ=μ，

已知：μ=，则：s=H•，

要使滑块滑动，则：θ＞arctanμ=，

当＜θ＜时，随θ增大s增大，

当＜θ≤时，随θ增大s减小；

答：（1）小滑块运动到右侧斜面的最大高度h为H．

（2）s与θ的关系为：s=H，当＜θ＜时，随θ增大s增大，当＜θ≤时，随θ增大s减小．

解：设旅行包在传送带上做匀减速运动的时间为t1，即经过t1时间，旅行包的速度达到v=4m/s，

由牛顿第二定律，有旅行包在滑动摩擦力作用下做匀减速直线运动所以有：

μmg=ma

代入数据可得：a=6m/s2

取初速度方向为正方向，则滑动摩擦力方向与运动方向相反，物体做匀减速直线运动的加速度

a=-6m/s2

所以旅行包做匀减速直线运动的时间为：

t1=

此时旅行包通过的位移为s1，由匀变速直线运动的位移时间关系有：

旅行包的位移：s1==10×=7m

因为s1=7 m＜L

可知在匀减速运动阶段，旅行包没有滑离传送带，此后旅行包与传送带一起做匀速运动，设做匀速运动的时间为t2，则：

t2==

所以旅行包在传送带上运动的时间为t=t1+t2=1.25 s

答：旅行包从传送带的A端到B端所需要的时间为1.25s．

解：（1）行李所受的摩擦力为：f=μmg=0.1×40N=4N，

根据牛顿第二定律得：a=．

（2）行李做匀加速直线运动的时间为：t=．

（3）行李从A处匀加速运动到B处时，传送时间最短．则有：

l=，

解得：tmin=，

传送带的最小速率为：vmin=atmin=1×2m/s=2m/s

答：（1）行李刚开始运动时所受的滑动摩擦力大小为4N，加速度大小为1m/s2．

（2）行李做匀加速直线运动的时间为1s．

（3）行李从A处传送到B处的最短时间为2s，传送带对应的最小运行速率为2m/s．

解：撤去外力前，对货车进行受力分析，根据牛顿第二定律得：

Fcos30°-μ（Mg-Fsin30°）=Ma1

4s末的速度v1=a1t1解得：v1=18m/s

撤去外力后，货车做减速运动，加速度大小为a2=-μg

再经过5s，其速度为v2=v1-a2t2=18-5=13m/s

物体的位移为x=a1t12+v1t2-a2t22=113.5m

答：再经5s车的速度为13m/s，货车运动的总位移是113.5m．