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题型:简答题
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简答题

(2015秋•成都月考)如图所示,倾斜传送带与水平方向的夹角θ=37°,以v=1m/s的速度顺时针匀速转动,两轮的大小可忽略,两轮间的距离L=9m,一可视为质点的煤块以大小v0=11m/s,方向平行于斜面向上的速度从底端滑上皮带,煤块与传送带间的动摩擦因数μ=0.5,整个过程中煤块质量的变化不计,最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等,g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.求:

(1)从滑上传送带到第一次速度达到1m/s的过程中,煤块相对传送带通过的路程;

(2)煤块在传送带上运动的总时间.

正确答案

解:(1)滑块开始向上做匀减速直线运动的加速度大小为:

=gsin37°+μgcos37°=6+0.5×8=10m/s2

则滑块第一次速度达到1m/s时,煤块的位移为:

煤块运动的时间为:

此时传送带的位移为:

x2=vt1=1×1m=1m,

煤块相对传送带滑动的路程为:

△x=x1-x2=6-1m=5m.

(2)速度相等后,煤块继续向上做匀减速直线运动,加速度大小为:

=gsin37°-μgcos37°=6-4=2m/s2

煤块匀减速运动到零所需的时间为:

匀减速运动的位移为:

反向做匀加速直线运动的加速度为:

根据得:

s=2.5s,

则煤块在传送带上运动的总时间为:

t=t1+t2+t3=1+0.5+2.5s=4s.

答:(1)从滑上传送带到第一次速度达到1m/s的过程中,煤块相对传送带通过的路程为5m;

(2)煤块在传送带上运动的总时间为4s.

解析

解:(1)滑块开始向上做匀减速直线运动的加速度大小为:

=gsin37°+μgcos37°=6+0.5×8=10m/s2

则滑块第一次速度达到1m/s时,煤块的位移为:

煤块运动的时间为:

此时传送带的位移为:

x2=vt1=1×1m=1m,

煤块相对传送带滑动的路程为:

△x=x1-x2=6-1m=5m.

(2)速度相等后,煤块继续向上做匀减速直线运动,加速度大小为:

=gsin37°-μgcos37°=6-4=2m/s2

煤块匀减速运动到零所需的时间为:

匀减速运动的位移为:

反向做匀加速直线运动的加速度为:

根据得:

s=2.5s,

则煤块在传送带上运动的总时间为:

t=t1+t2+t3=1+0.5+2.5s=4s.

答:(1)从滑上传送带到第一次速度达到1m/s的过程中,煤块相对传送带通过的路程为5m;

(2)煤块在传送带上运动的总时间为4s.

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题型:简答题
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简答题

一物块质量m=1kg静止置于光滑水平面上,受到一个如图所示的力F的作用在水平面内运动,力F是一个周期性变化的力,规定向东为力F的正方向,求:

(1)第1s内和第2s内的加速度大小

(2)t=8.5s时物块离开出发点的位移大小.

正确答案

解:(1)由图象知:

a1===2m/s2

a2==1m/s2

(2)1s末速度υ1=a1t1=2m/s

2s末速度υ21-a2t2=1m/s

3s末速度υ32+a1t3=3m/s

4s末速度υ43-a2t4=2m/s

依此得:υ8=4m/s=5m/s

画出υ-t图如图:

由图计算每秒内的位移:

x1=1m  x2=1.5m  x3=2m  x4=2.5m

x5=3m  x6=3.5m  x7=4m  x8=4.5m

最后的8s-8.5s内位移:

△x=

所以x=x1+x2+x3+x4+x5+x6+x7+x8+△x=24.25m

答:(1)第1s内和第2s内的加速度大小分别为2m/s2,1m/s2

(2)t=8.5s时物块离开出发点的位移大小24.25m

解析

解:(1)由图象知:

a1===2m/s2

a2==1m/s2

(2)1s末速度υ1=a1t1=2m/s

2s末速度υ21-a2t2=1m/s

3s末速度υ32+a1t3=3m/s

4s末速度υ43-a2t4=2m/s

依此得:υ8=4m/s=5m/s

画出υ-t图如图:

由图计算每秒内的位移:

x1=1m  x2=1.5m  x3=2m  x4=2.5m

x5=3m  x6=3.5m  x7=4m  x8=4.5m

最后的8s-8.5s内位移:

△x=

所以x=x1+x2+x3+x4+x5+x6+x7+x8+△x=24.25m

答:(1)第1s内和第2s内的加速度大小分别为2m/s2,1m/s2

(2)t=8.5s时物块离开出发点的位移大小24.25m

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题型: 单选题
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单选题

如图所示,一质量为m、带电荷量为q的物体处于场强按E=E0-kt(E0、k均为大于零的常数,取水平向左为正方向)变化的电场中,物体与竖直墙壁间动摩擦因数为μ,当t=0时刻物体处于静止状态.若物体所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,且电场空间和墙面均足够大,下列说法正确的是(  )

A物体开始运动后加速度先增加后减小

B物体开始运动后加速度不变

C经过时间t=,物体在竖直墙壁上的位移达最大值

D经过时间t=,物体运动速度达最大值

正确答案

C

解析

解:AB、电场改变方向之前,物体沿竖直墙运动,由于水平方向支持力与电场力相等,电场强度减弱,所以支持力减小,故摩擦力减小,所以物体受到的重力和摩擦力的合力增大;电场改为水平向右时,物体受互相垂直的重力和电场力,而电场力随电场强度的增大而增大,所以合力增大.因此,整个过程中,物体运动的加速度不断增大,且速度不断增大,AB错误;

C、当电场强度为零时,物体开始离开墙壁,即E0-kt=0,所以t=,故C正确.

D、根据A选项分析,物体运动的加速度不断增大,且速度不断增大,故D错误.

故选:C.

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题型:简答题
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简答题

如图所示,平行于斜面的细绳把小球系在倾角为θ的斜面上,为使球在光滑斜面上不发生相对运动,斜面体水平方向运动的加速度不得大于多少?

正确答案

解:当斜面体水平向右的加速度达到最大值时,小球受重力和拉力,支持力为零,如左下图所示.

根据牛顿第二定律得,a==gcotθ.

所以向右运动时,斜面体水平方向运动的加速度不得大于gcotθ.

当斜面体水平向左的加速度达到最大值时,小球受重力和支持力,拉力为零,如右下图所示.

根据牛顿第二定律得,a==gtanθ.

所以向左运动时,斜面体水平方向运动的加速度不得大于gtanθ.

答:斜面体向右运动时,斜面体水平方向运动的加速度不得大于gcotθ.

斜面体向左运动时,斜面体水平方向运动的加速度不得大于gtanθ.

解析

解:当斜面体水平向右的加速度达到最大值时,小球受重力和拉力,支持力为零,如左下图所示.

根据牛顿第二定律得,a==gcotθ.

所以向右运动时,斜面体水平方向运动的加速度不得大于gcotθ.

当斜面体水平向左的加速度达到最大值时,小球受重力和支持力,拉力为零,如右下图所示.

根据牛顿第二定律得,a==gtanθ.

所以向左运动时,斜面体水平方向运动的加速度不得大于gtanθ.

答:斜面体向右运动时,斜面体水平方向运动的加速度不得大于gcotθ.

斜面体向左运动时,斜面体水平方向运动的加速度不得大于gtanθ.

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题型:简答题
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简答题

在如图所示的竖直平面内,物体A和带正电的物体B用跨过定滑轮的绝缘轻绳连接,分别静止于倾角θ=370的光滑斜面上的M点和粗糙绝缘水平面上,轻绳与对应平面平行.劲度系数K=5N/m的轻弹簧一端固定在0点,一端用另一轻绳穿过固定的光滑小环D与A相连,弹簧处于原长,轻绳恰好拉直,DM垂直于斜面.水平面处于场强E=5×104N/C、方向水平向右的匀强电场中.已知A、B的质量分别为mA=0.1kg和mB=0.2kg,B所带电荷量q=+4×l0-6C.设两物体均视为质点,不计滑轮质量和摩擦,绳不可伸长,弹簧始终在弹性限度内,B电量不变.取g=lOm/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.

(1)求B所受静摩擦力的大小;

(2)现对A施加沿斜面向下的拉力F,使A以加速度a=0.6m/s2开始做匀加速直线运动.A从M到N的过程中,B的电势能增加了△Ep=0.06J.已知DN沿竖直方向,B与水平面间的动摩擦因数μ=0.4.求A到达N点时拉力F的瞬时功率.

正确答案

解:(1)据题意 静止时 受力分析如图所示

由 平衡条件 得:

对A有   mAgsinθ=FT     ①

对B有   qE+f0=FT      ②

代入数据得f0=0.4 N         ③

(2)据题意 A到N点时 受力分析 如图所示由 牛顿第二定律 得:

对A有   F+mAgsinθ-FT-FKsinθ=mAa   ④

对B有   FT′-qE-f=mBa                 ⑤

其中  f=μmBg            ⑥

设弹簧的伸长量是x,FK=kx                     ⑦

设物块的位移是d,由电场力做功与电势能的关系得△EP=qEd          ⑧

由几何关系得              ⑨

A由M到N  由  得 A运动到N的速度                           ⑩

拉力F在N点的瞬时功率       P=Fv⑪

由以上各式 代入数据 P=0.528 W⑫

答:(1)B所受静摩擦力的大小为0.4N.

(2)A到达N点时拉力F的瞬时功率为0.528W.

解析

解:(1)据题意 静止时 受力分析如图所示

由 平衡条件 得:

对A有   mAgsinθ=FT     ①

对B有   qE+f0=FT      ②

代入数据得f0=0.4 N         ③

(2)据题意 A到N点时 受力分析 如图所示由 牛顿第二定律 得:

对A有   F+mAgsinθ-FT-FKsinθ=mAa   ④

对B有   FT′-qE-f=mBa                 ⑤

其中  f=μmBg            ⑥

设弹簧的伸长量是x,FK=kx                     ⑦

设物块的位移是d,由电场力做功与电势能的关系得△EP=qEd          ⑧

由几何关系得              ⑨

A由M到N  由  得 A运动到N的速度                           ⑩

拉力F在N点的瞬时功率       P=Fv⑪

由以上各式 代入数据 P=0.528 W⑫

答:(1)B所受静摩擦力的大小为0.4N.

(2)A到达N点时拉力F的瞬时功率为0.528W.

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题型:填空题
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填空题

如图所示,物体A、B间用轻质弹簧相连,已知mA=3mB,且物体与地面间的动摩擦因数为µ.在水平外力作用下,A和B一起沿水平面向右匀速运动,当撤去外力的瞬间,物体A、B的加速度分别为aA=______,aB=______

正确答案

0

4μg

解析

解:开始A做匀速直线运动,在水平方向上平衡有:F=μmAg,

撤去F的瞬间,对A,在水平方向上受弹簧弹力和摩擦力,合力为零,则加速度为零.

对B,=

故答案为:0,4μg.

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题型:填空题
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填空题

物体从光滑的斜面顶端,由静止开始下滑,若滑到中点时速度为v,则滑到底端的速度是______

正确答案

解析

解:根据题意令斜面的长度为L,物体下滑时的加速度为a,根据物体做初速度为0的匀加速直线运动,则物体下滑至斜面中点时有:

      ①

下滑至斜面底端时有:

      ②

由①和②可得vx=

故答案为

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题型:简答题
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简答题

如图所示,有倾角为30°的光滑斜面上放一质量为2kg的小球,球被垂直于斜面的挡板挡住,若斜面足够长,g取10m/s2,求:

(1)球对挡板的压力大小

(2)撤去挡板,2s末小球的速度大小.

正确答案

解:(1)对小球进行受力分析:小球受重力,挡板对球的弹力FN1,斜面对球的弹力FN2

将FN1和FN2合成,合力为F,根据共点力平衡条件得出F=G,利用三角函数关系得出:

 FN1=Gsinα=2×10×=10N

根据牛顿第三定律,板对球的弹力等于小球对木板的压力,

所以:小球对木板的压力为10N

(2)撤去挡板,对小球受力分析:将重力分解成:G1,G2 .  

根据牛顿第二定律得出:F=G1=Gsin30°=ma             

a=gsin30°=5m/s2

2s末小球的速度大小v=at=10m/s.

答:(1)球对挡板的压力大小为10N;

(2)2s末小球的速度大小10m/s.

解析

解:(1)对小球进行受力分析:小球受重力,挡板对球的弹力FN1,斜面对球的弹力FN2

将FN1和FN2合成,合力为F,根据共点力平衡条件得出F=G,利用三角函数关系得出:

 FN1=Gsinα=2×10×=10N

根据牛顿第三定律,板对球的弹力等于小球对木板的压力,

所以:小球对木板的压力为10N

(2)撤去挡板,对小球受力分析:将重力分解成:G1,G2 .  

根据牛顿第二定律得出:F=G1=Gsin30°=ma             

a=gsin30°=5m/s2

2s末小球的速度大小v=at=10m/s.

答:(1)球对挡板的压力大小为10N;

(2)2s末小球的速度大小10m/s.

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题型:简答题
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简答题

如图所示,质量m=2kg的滑块放在质量M=1kg的长木板左端,木板放在光滑的水平面上,滑块与木板之间的动摩擦因数为0.1,木板长L=75cm,开始时两者都处在静止状态.现用水平向右的恒力F拉小滑块向木板的右端运动,为了在0.5s末使滑块从木板右端滑出,拉力F应多大?(g=10m/s2

正确答案

解:对滑块,根据牛顿第二定律得:F-μmg=ma1

根据位移时间公式得:

对木板,根据牛顿第二定律得:μmg=Ma2

根据位移时间公式得:

在0.5s末使滑块从木板右端滑出:

s1-s2=L.

由以上几个式子得:

F=14N.

答:恒力F应为14N.

解析

解:对滑块,根据牛顿第二定律得:F-μmg=ma1

根据位移时间公式得:

对木板,根据牛顿第二定律得:μmg=Ma2

根据位移时间公式得:

在0.5s末使滑块从木板右端滑出:

s1-s2=L.

由以上几个式子得:

F=14N.

答:恒力F应为14N.

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题型:简答题
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简答题

(2015秋•九江校级期末)足够长的倾角θ=53°的斜面固定在水平地面上,一物体以v0=6.4m/s的初速度从斜面底端向上滑行,该物体与斜面间的动摩擦因数μ=0.8,如图所示.(sin53°=0.8,cos53°=0.6,g取10m/s2

(1)求物体从开始到再次返回斜面底端所需的时间;

(2)求返回斜面底端时的速度.

正确答案

解:(1)物体上滑过程,根据动能定理得:-(mgxsinθ+μmgcosθ)x=0-        ①

根据牛顿第二定律得,物体上滑过程的加速度大小为:

        a1==10×(0.8+0.8×0.6)m/s2=12.8m/s2   ②

物体下滑过程的加速度大小为:a2==3.2m/s2     ③

由公式x=得:

物体上滑所用时间为   t1=    ④

物体下滑时间为t2=         ⑤

物体从开始到再次返回斜面底端所需的时间  t=t1+t2     ⑥

①→⑥联立得:t=1.5s

(2)物体下滑过程,根据动能定理得

(mgxsinθ-μmgcosθ)x=    ⑦

①⑦联立得:v=3.2m/s

答:(1)求物体从开始到再次返回斜面底端所需的时间1.5s;

(2)求返回斜面底端时的速度3.2m/s.

解析

解:(1)物体上滑过程,根据动能定理得:-(mgxsinθ+μmgcosθ)x=0-        ①

根据牛顿第二定律得,物体上滑过程的加速度大小为:

        a1==10×(0.8+0.8×0.6)m/s2=12.8m/s2   ②

物体下滑过程的加速度大小为:a2==3.2m/s2     ③

由公式x=得:

物体上滑所用时间为   t1=    ④

物体下滑时间为t2=         ⑤

物体从开始到再次返回斜面底端所需的时间  t=t1+t2     ⑥

①→⑥联立得:t=1.5s

(2)物体下滑过程,根据动能定理得

(mgxsinθ-μmgcosθ)x=    ⑦

①⑦联立得:v=3.2m/s

答:(1)求物体从开始到再次返回斜面底端所需的时间1.5s;

(2)求返回斜面底端时的速度3.2m/s.

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