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题型:简答题
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简答题

如图所示,水平传送带以不变的速度v向右运动,将质量为m的工件轻轻放在传送带的左端,由于摩擦力的作用工件做匀加速运动,经过时间t速度变为v,再经时间2t工件到达传送带的右端,已知重力加速度为g.求:

(1)工件与传送带之间的动摩擦因数μ;

(2)工件从水平传送带的左端到达右端通过的距离x;

(3)工件与水平传送带之间摩擦产生的热量Q.

正确答案

解:(1)工件的加速度:

a=              

对工件,由牛顿第二定律,得:

μmg=ma

所以:

μ==    

(2)工件加速距离:

工件匀速距离:

x2=v×2t=2vt

所以工件从左端到达右端通过的距离:

x=x1+x2=2.5vt

(3)工件只在匀加速运动阶段受到滑动摩擦力的作用,所以工件相对水平传送带的位移为:

所以工件与水平传送带之间摩擦产生的热量为:

Q=μmgx=max=mv2

答:(1)工件与传送带之间的动摩擦因数μ为

(2)工件从水平传送带的左端到达右端通过的距离x为2.5vt;

(3)工件与水平传送带之间摩擦产生的热量Q为mv2

解析

解:(1)工件的加速度:

a=              

对工件,由牛顿第二定律,得:

μmg=ma

所以:

μ==    

(2)工件加速距离:

工件匀速距离:

x2=v×2t=2vt

所以工件从左端到达右端通过的距离:

x=x1+x2=2.5vt

(3)工件只在匀加速运动阶段受到滑动摩擦力的作用,所以工件相对水平传送带的位移为:

所以工件与水平传送带之间摩擦产生的热量为:

Q=μmgx=max=mv2

答:(1)工件与传送带之间的动摩擦因数μ为

(2)工件从水平传送带的左端到达右端通过的距离x为2.5vt;

(3)工件与水平传送带之间摩擦产生的热量Q为mv2

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题型:简答题
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简答题

质量为4.0×103kg的汽车,在4.8×103N的水平恒力牵引下,从静止开始沿水平道路做匀加速直线运动,经过10s前进40m,求:

(1)汽车加速度的大小;

(2)汽车所受阻力的大小.

正确答案

解:(1)因为汽车做匀加速直线运动,根据位移时间关系有x=得汽车加速运动时的加速度为:

a==0.8m/s2

(2)由牛顿第二定律知汽车所受合力为:

汽车在水平方向受到牵引力和阻力作用,故有:F=F-f

可知汽车所受阻力为:f=

答:(1)汽车加速度的大小为0.8m/s2

(2)汽车所受阻力的大小1600N.

解析

解:(1)因为汽车做匀加速直线运动,根据位移时间关系有x=得汽车加速运动时的加速度为:

a==0.8m/s2

(2)由牛顿第二定律知汽车所受合力为:

汽车在水平方向受到牵引力和阻力作用,故有:F=F-f

可知汽车所受阻力为:f=

答:(1)汽车加速度的大小为0.8m/s2

(2)汽车所受阻力的大小1600N.

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题型:简答题
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简答题

火车以速率v1向前行驶,司机突然发现在前方同一轨道上距车为s处有另一辆火车,它正沿相同的方向以较小的速率v2做匀速运动,于是司机立即使车做匀减速运动,该加速度大小为a,则要使两车不相撞,求加速度a应满足的条件?

正确答案

解:两车速度相等时所经历的时间:t=

此时后面火车的位移:x1=

前面火车的位移为:x2=v2t,

由x1=x2+s,解得:a=

所以a

答:加速度满足的条件为a

解析

解:两车速度相等时所经历的时间:t=

此时后面火车的位移:x1=

前面火车的位移为:x2=v2t,

由x1=x2+s,解得:a=

所以a

答:加速度满足的条件为a

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题型:简答题
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简答题

如图所示,小车的顶棚上用绳线吊一小球,质量为m,车厢底板上放一个质量为M的木块,当小车沿水平面匀加速向右运动时,小球悬线偏离竖直方向30°,木块和车厢保持相对静止,求:

(1)小车运动的加速度?

(2)小球对悬线的拉力?

(3)木块受到的摩擦力?

正确答案

解:(1)小球的加速度与小车的加速度相等,小球受力如图所示,设加速度为a

ma=mgtan30°

a=gtan30°=

(2)悬线的拉力

(3)木块受到的摩擦力:

F=Ma=

答:(1)小车运动的加速度为

(2)小球对悬线的拉力为

(3)木块受到的摩擦力为

解析

解:(1)小球的加速度与小车的加速度相等,小球受力如图所示,设加速度为a

ma=mgtan30°

a=gtan30°=

(2)悬线的拉力

(3)木块受到的摩擦力:

F=Ma=

答:(1)小车运动的加速度为

(2)小球对悬线的拉力为

(3)木块受到的摩擦力为

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题型: 单选题
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单选题

如图是一种升降电梯的示意图,A为载人箱,B为平衡重物,它们的质量均为M,上下均由跨过滑轮的钢索系住,在电动机的牵引下电梯上下运动.如果电梯中载人的总质量为m,匀速上升的速度为v,电梯即将到顶层前关闭电动机,依靠惯性上升h高度后停止,在不计空气阻力和摩擦阻力的情况下,h为(  )

A

B

C

D

正确答案

D

解析

解:设B对A拉力FT

对B:Mg-FT=Ma

对A:FT-(M+m)g=(M+m)a,a=

由V2=2ah得h=,D选项正确.

故选D.

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题型:简答题
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简答题

在风洞实验室里,一根足够长的均匀直细杆与水平成θ=37°固定,质量为m=1kg的小球穿在细杆上静止于细杆底端O,如图甲所示.开启送风装置,有水平内右的恒定风力F作用于小球上,在t1=2s时刻风停止.小球沿细杆运动的部分v-t图象如图乙所示,取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,忽略浮力.求:

(1)小球在0~2s内的加速度a1和2~5s内的加速度a2

(2)小球与细杆间的动摩擦因数μ和水平风力F的大小.

正确答案

解;(1)取沿杆向上为正方向,由图象可知:

在0~2 s内:(方向沿杆向上)

在2~5 s内:(“-”表示方向沿杆向下)

(2)有风力时的上升过程,

小球受力分析如图所示;

由牛顿第二定律得:

Fcosθ-μ(mgcosθ+Fsinθ)-mgsinθ=ma1…①

停风后的上升阶段,小球受力分析如图所示;

根据牛顿第二定律有:-μmgcosθ-mgsinθ=ma2…②

由②解得:μ=0.5

代入①得:F=50 N

答:(1)小球在0~2s内的加速度a1=15m/s2和2~5s内的加速度a2=-10m/s2

(2)小球与细杆间的动摩擦因数μ=0.5和水平风力F的大小50N.

解析

解;(1)取沿杆向上为正方向,由图象可知:

在0~2 s内:(方向沿杆向上)

在2~5 s内:(“-”表示方向沿杆向下)

(2)有风力时的上升过程,

小球受力分析如图所示;

由牛顿第二定律得:

Fcosθ-μ(mgcosθ+Fsinθ)-mgsinθ=ma1…①

停风后的上升阶段,小球受力分析如图所示;

根据牛顿第二定律有:-μmgcosθ-mgsinθ=ma2…②

由②解得:μ=0.5

代入①得:F=50 N

答:(1)小球在0~2s内的加速度a1=15m/s2和2~5s内的加速度a2=-10m/s2

(2)小球与细杆间的动摩擦因数μ=0.5和水平风力F的大小50N.

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题型: 多选题
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多选题

在光滑的水平面上放置着质量为M的木板,在木板的左端有一质量为m的木块,在木块上施加一水平向右的恒力F,木块与木板由静止开始运动,经过时间t分离.下列说法正确的是(  )

A若仅增大木板的质量M,则时间t增大

B若仅增大小木块的质量m,则时间t增大

C若仅增大恒力F,则时间t增大

D若仅增大木块与木板间的动摩擦因数为μ,则时间t增大

正确答案

B,D

解析

解:根据牛顿第二定律得,m的加速度 a1==-μg,M的加速度a2=

设板长为L,根据L=-a2t2

得 t=.则知

A、若仅增大木板的质量M,m的加速度不变,M的加速度减小,则时间t减小.故A错误.

B、若仅增大小木块的质量m,则m的加速度减小,M的加速度增大,则t增大.故B正确.

C、若仅增大恒力F,则m的加速度变大,M的加速度不变,则t减小.故C错误.

D、若仅增大木块与木板间的动摩擦因数,则m的加速度减小,M的加速度增大,则t增大.故D正确.

故选:BD.

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题型:简答题
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简答题

如图所示,有一块木板静止在光滑且足够长的水平面上,木板质量为M=4kg,长为L=1.4m.木板右端放着一小滑块,小滑块质量为m=1kg,其尺寸远小于L.小滑块与木板之间的动摩擦因数为μ=0.4,取g=10m/s2

(1)现用恒力F作用在木板M上,为了使得m能从M上面滑落下来,问:F大小的范围是什么?

(2)其它条件不变,若恒力F=22.8N,且始终作用在M上,最终使得m能从M上面滑落下来.问:m在M上面滑动的时间是多大?

正确答案

解:(1)小滑块与木板间的滑动摩擦力f=μN=μmg   

小滑块在滑动摩擦力f作用下向右匀加速运动的加速度a1==μg.

木板在拉力F和滑动摩擦力f作用下向右匀加速运动的加速度a2= 

使m能从M上面滑落下来的条件是a2>a1   

即                      解得    F>20N   

故F的范围为 F>20N   

(本问也可按临界情况即a1=a2的情况求解,然后再得出拉力范围)

(2)设m在M上滑动的时间为t,当恒力F=22.8N,木板的加速度a2=

小滑块在时间t内运动位移S1=

木板在时间t内运动位移S2=

因     S2-S1=L

解得     t=2s

故m在M上滑动的时间为2s.

解析

解:(1)小滑块与木板间的滑动摩擦力f=μN=μmg   

小滑块在滑动摩擦力f作用下向右匀加速运动的加速度a1==μg.

木板在拉力F和滑动摩擦力f作用下向右匀加速运动的加速度a2= 

使m能从M上面滑落下来的条件是a2>a1   

即                      解得    F>20N   

故F的范围为 F>20N   

(本问也可按临界情况即a1=a2的情况求解,然后再得出拉力范围)

(2)设m在M上滑动的时间为t,当恒力F=22.8N,木板的加速度a2=

小滑块在时间t内运动位移S1=

木板在时间t内运动位移S2=

因     S2-S1=L

解得     t=2s

故m在M上滑动的时间为2s.

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题型:填空题
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填空题

一气球匀速下降,为了获得向上的加速度a,需扔掉一部分压舱物,扔掉压舱物的质量跟气球原来的质量的比值是______

正确答案

解析

解:设气球的质量为M,扔掉的质量为m,匀速下降时,F=Mg,扔掉物体m后,由牛顿第二定律可知F-(M-m)g=(M-m)a

m=

故答案为:

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题型:填空题
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填空题

测量重力加速度的方法多种多样,某测量小组同学设计出了一种测量方案:如图所示,两个质量不同小物块A和B,分别系在一条跨过光滑的定滑轮(质量不计)的轻软绳两端,而定滑轮通过一弹簧测力计竖直悬挂着,若选定物块A由静止开始下落进行研究,该测量小组测出了测力计的示数F,A物块的质量mA,B物块的质量mB,物块A下落的距离以及所用的时间t,则:

①由下列哪一组物理量可以求出重力加速度g______

A.F,mA,mB

B.mA,mB,h   

C.mA,mB,t 

D.F,mA,t

②由选定的物理量得到重力加速度的表达式g=______

正确答案

A

解析

解:由牛顿第二定律对A:

对B:

解得:

故答案为:①A;②

下一知识点 : 力学单位制
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