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题型:简答题
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简答题

如图所示,质量为4kg的物体静止在动摩擦因数位0.2的水平地面上,一水平力F=10N作用在物体上,经2s后物体静止的A点运动到B点时,撤去水平力F,之后物体运动直到静止.求:

(1)物体运动到B点的速度;

(2)物体运动的总位移.

正确答案

解:(1)由牛顿第二定律得:F-μmg=ma,

代入数据解得:a=0.5m/s2

物体运动到B点的速度:v=at=0.5×2=1m/s,

物体的位移:x1=at2=×0.5×22=1m;

(2)撤去拉力后,由牛顿第二定律得:μmg=ma′,解得:a′=2m/s2

撤去拉力后物体的位移:x2===0.25m,

物体总的位移:x=x1+x2=1+0.25=1.25m;

答:(1)物体运动到B点的速度为1m/s;

(2)物体运动的总位移为1.25m.

解析

解:(1)由牛顿第二定律得:F-μmg=ma,

代入数据解得:a=0.5m/s2

物体运动到B点的速度:v=at=0.5×2=1m/s,

物体的位移:x1=at2=×0.5×22=1m;

(2)撤去拉力后,由牛顿第二定律得:μmg=ma′,解得:a′=2m/s2

撤去拉力后物体的位移:x2===0.25m,

物体总的位移:x=x1+x2=1+0.25=1.25m;

答:(1)物体运动到B点的速度为1m/s;

(2)物体运动的总位移为1.25m.

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题型: 单选题
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单选题

质量为2kg的物体在x-y平面做曲线运动,在x方向的速度图象和y方向的位移图象.如图所示.下列说法正确的是(  )

A质点所受的合外力为6N

B质点的初速度为5m/s

C2s末速度大小为6m/s

D质点初速度的方向与合外力方向垂直

正确答案

B

解析

解:A、x轴方向的加速度a=1.5m/s2,质点的合力F=ma=3N,故A错误;

B、x轴方向初速度为vx=3m/s,y轴方向初速度vy=-4m/s,质点的初速度v0==5m/s.故B正确.

C、2s末质点速度大小为v=>6m/s,故C错误;

D、合力沿x轴方向,初速度方向在x轴与y轴负半轴夹角之间,故合力与初速度方向不垂直,D错误;

故选:B.

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题型:简答题
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简答题

如图所示,滑板运动员从倾角为53°的斜坡顶端滑下,滑下的过程中他突然发现在斜面底端有一个高h=1.4m、宽L=1.2m的长方体障碍物,为了不触及这个障碍物,他必须距水平地面高度H=3.2m的A点沿水平方向跳起离开斜面.已知运动员的滑板与斜面间的动摩擦因数μ=0.1,忽略空气阻力,重力加速度g取10m/s2.(已知sin53°=0.8,cos53°=0.6)求:

(1)运动员在斜面上滑行的加速度的大小;

(2)若运动员不触及障碍物,他从斜面上起跳后到落至水平面的过程所经历的时间;

(3)运动员为了不触及障碍物,他从A点沿水平方向起跳的最小速度.

正确答案

解:(1)设运动员连同滑板的质量为m,运动员在斜面上滑行的过程中,根据牛顿第二定律得

            mgsin53°-μmgcos53°=ma

         得到运动员在斜面上滑行的加速度 a=g(sin53°-μcos53°)=7.4m/s2        

    (2)运动员从斜面上起跳后做平抛运动,沿竖直方向做自由落体运动,根据自由落体公式

         解得                          =0.8s                          

    (3)为了不触及障碍物,运动员以速度v沿水平方向起跳后竖直下落高度为H-h时,他沿水平方向的运动的距离为Hcot53°+L,设他在这段时间内运动的时间为t′,则            

            Hcot53°+L=vt′

          解得                    v=6.0m/s                                  

答:(1)运动员在斜面上滑行的加速度的大小为7.4m/s2

    (2)若运动员不触及障碍物,他从斜面上起跳后到落至水平面的过程所经历的时间为0.8s;

    (3)运动员为了不触及障碍物,他从A点沿水平方向起跳的最小速度为6.0m/s.

解析

解:(1)设运动员连同滑板的质量为m,运动员在斜面上滑行的过程中,根据牛顿第二定律得

            mgsin53°-μmgcos53°=ma

         得到运动员在斜面上滑行的加速度 a=g(sin53°-μcos53°)=7.4m/s2        

    (2)运动员从斜面上起跳后做平抛运动,沿竖直方向做自由落体运动,根据自由落体公式

         解得                          =0.8s                          

    (3)为了不触及障碍物,运动员以速度v沿水平方向起跳后竖直下落高度为H-h时,他沿水平方向的运动的距离为Hcot53°+L,设他在这段时间内运动的时间为t′,则            

            Hcot53°+L=vt′

          解得                    v=6.0m/s                                  

答:(1)运动员在斜面上滑行的加速度的大小为7.4m/s2

    (2)若运动员不触及障碍物,他从斜面上起跳后到落至水平面的过程所经历的时间为0.8s;

    (3)运动员为了不触及障碍物,他从A点沿水平方向起跳的最小速度为6.0m/s.

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题型: 多选题
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多选题

如图所示,质量为m2的物体2放在车厢底板上,用竖直细线通过定滑轮与质量为m1的物体1连接,不计滑轮摩擦,车厢正在水平向右做匀加速直线运动,连接物体1的细线与竖直方向成θ角,物体2仍在车厢底板上,则(  )

A细线拉力为m1gcosθ

B车厢的加速度为gtanθ

C底板对物体2的支持力为m2g-

D底板对物体2的摩擦力为零

正确答案

B,C

解析

解:

A、B以物体1为研究对象,分析受力如图1,根据牛顿第二定律得:

    细线的拉力T=

    m1gtanθ=m1a,得a=gtanθ.故A错误,B正确.

C、D以物体2为研究对象,分析受力如图2,根据牛顿第二定律得:

    底板对物体2的支持力为N=m2g-T=m2g-,摩擦力f=m2a=m2gtanθ.故C正确,D错误.

故选BC

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题型:简答题
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简答题

一物体由静止开始做匀加速直线运动,运动位移为4m时立即改做匀减速直线运动直至静止,若物体运动的总位移为10m,全过程所用的时间为10s,求:

(1)物体在加速阶段加速度的大小;

(2)物体在减速阶段加速度的大小;

(3)物体运动的最大速度.

正确答案

解:设运物体运动的最大速度为v,加速运动时间为t1,由题意有:物体加速位移为x1=4m,减速位移为x2=6m,减速时间为t2=10-t1

根据匀变速直线运动的平均速度关系有:有:

匀加速运动过程:     ①

匀减速运动过程:     ②

由①②代入t2=10-t1可得:v=2m/s,t1=4s,t2=6s

所以加速时的加速度大小为:=0.5m/s2

减速时的加速度为:==-0.33m/s2负号表示加速度方向与速度方向相反,

故减速阶段的加速度大小为

答:(1)物体在加速阶段加速度的大小为0.5m/s2

(2)物体在减速阶段加速度的大小为

(3)物体运动的最大速度为2m/s.

解析

解:设运物体运动的最大速度为v,加速运动时间为t1,由题意有:物体加速位移为x1=4m,减速位移为x2=6m,减速时间为t2=10-t1

根据匀变速直线运动的平均速度关系有:有:

匀加速运动过程:     ①

匀减速运动过程:     ②

由①②代入t2=10-t1可得:v=2m/s,t1=4s,t2=6s

所以加速时的加速度大小为:=0.5m/s2

减速时的加速度为:==-0.33m/s2负号表示加速度方向与速度方向相反,

故减速阶段的加速度大小为

答:(1)物体在加速阶段加速度的大小为0.5m/s2

(2)物体在减速阶段加速度的大小为

(3)物体运动的最大速度为2m/s.

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题型:简答题
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简答题

质量M=2Kg的斜面体放在水平地面上,斜面的倾角为θ=37°,一质量为m=0.2Kg的滑块放在斜面上,现用水平的推力F作用在斜面上,使滑块与斜面保持相对静止,一起加速运动,若所有的接触都是光滑的,即μ12=0.问:

(1)水平推力F为多大?

(2)从静止开始,F作用时间t=4s,水平推力做多少功?

正确答案

解:(1)若μ12=0即所有的接触都是光滑时,以滑块为研究对象,

滑块只受重力G和弹力N,由牛顿第二定律可知:

F=mgtan37°=ma,所以a=7.5m/s2

推力:F=(M+m)a=16.5N;

(2)由匀变速直线运动的位移公式得:x=at2=60m,

推力做功:W=Fxcosθ=990J;

答:(1)水平推力F为16.5N;

(2)从静止开始,F作用时间t=4s,水平推力做的功是990J.

解析

解:(1)若μ12=0即所有的接触都是光滑时,以滑块为研究对象,

滑块只受重力G和弹力N,由牛顿第二定律可知:

F=mgtan37°=ma,所以a=7.5m/s2

推力:F=(M+m)a=16.5N;

(2)由匀变速直线运动的位移公式得:x=at2=60m,

推力做功:W=Fxcosθ=990J;

答:(1)水平推力F为16.5N;

(2)从静止开始,F作用时间t=4s,水平推力做的功是990J.

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题型: 单选题
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单选题

(2015秋•濮阳县期末)如图所示,不计滑轮的质量和摩擦及绳的质量,一个质量为m的人拉着绳子使质量为M的物体匀减速下降,已知人对地面的压力大小为F,则物体下降的加速度大小为(  )

A

B

C

D

正确答案

D

解析

解:通过对人受力分析,有共点力平衡可知

F+F=mg

F=mg-F

对物体受力分析,由牛顿第二定律可知

F-Mg=Ma

代入数据解得

a=,故D正确,

故选:D

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题型:简答题
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简答题

如图所示,半径为R,内径很小的光滑半圆管竖直放置.两个质量均为m的小球a、b以不同的速度进入管内,a通过最高点A时,对管壁上部的压力为3mg,b通过最高点A时,对管壁下部的压力为0.75mg,求a、b两球落地点间的距离.

正确答案

解:两个小球在最高点时,受重力和管壁的作用力,这两个力的合力作为向心力,离开轨道后两球均做平抛运动,A、B两球落地点间的距离等于它们平抛运动的水平位移之差.

对A球:3mg+mg=m

解得

vA=

对B球:mg-0.75mg=m

解得

vB=

由平抛运动规律可得落地时它们的水平位移为:

sA=vAt=vA=4R   

sB=vBt=vB=R   

∴sA-sB=3R           

即a、b两球落地点间的距离为3R.

解析

解:两个小球在最高点时,受重力和管壁的作用力,这两个力的合力作为向心力,离开轨道后两球均做平抛运动,A、B两球落地点间的距离等于它们平抛运动的水平位移之差.

对A球:3mg+mg=m

解得

vA=

对B球:mg-0.75mg=m

解得

vB=

由平抛运动规律可得落地时它们的水平位移为:

sA=vAt=vA=4R   

sB=vBt=vB=R   

∴sA-sB=3R           

即a、b两球落地点间的距离为3R.

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题型:填空题
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填空题

三个方向不同的共点力,在同一水平面上,共同作用在一个质量为2kg的物体上,物体处于静止状态.已知F1=3N,F2=5N,F3=4N.那么F1和F2两个力的合力大小是______N.若撤去F3,则物体的加速度是______m/s2

正确答案

4

2

解析

解:因为物体所受的合力为零,则F1和F2两个力的合力与F3等值反向,所以合力大小为4N.

撤去F3,则物体所受的合力大小等于F3,根据牛顿第二定律,加速度a=

故答案为:4,2

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题型:简答题
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简答题

如图所示,水平地面上放有质量均为m=1kg的物块A和B,两者之间的距离为l=0.75m.A、B与地面的动摩擦因数分别为μ1=0.4、μ2=0.1.现使A获得初速度v0向B运动,同时对B施加一个方向水平向右的力F=3N,使B由静止开始运动.经过一段时间,A恰好追上B.g 取 10m/s2.求:

(1)B运动加速度的大小aB

(2)A初速度的大小v0

(3)从开始运动到A追上B的过程中,力F对B所做的功.

正确答案

解:(1)对物快B,由牛顿第二定律F=ma得:

   /s2=2m/s2

(2)设A 经过t时间追上B,对A,由牛顿第二定律得:

-μmg=maA          

    对B有:

             

因为A恰好追上B,所以追上时A和B的速度相等,它们的位移之差等于两者的初始距离,即

      v0+aAt=aBt       

      xA-xB=l       

代入数据解得,t=0.5s  v0=3m/s

(3)=0.25m

根据W=Flcosα=3×0.25J=0.75J

答:B运动的加速度为2m/s2,A的初速度为3m/s,运动过程中力F对B做的功为0.75J.

解析

解:(1)对物快B,由牛顿第二定律F=ma得:

   /s2=2m/s2

(2)设A 经过t时间追上B,对A,由牛顿第二定律得:

-μmg=maA          

    对B有:

             

因为A恰好追上B,所以追上时A和B的速度相等,它们的位移之差等于两者的初始距离,即

      v0+aAt=aBt       

      xA-xB=l       

代入数据解得,t=0.5s  v0=3m/s

(3)=0.25m

根据W=Flcosα=3×0.25J=0.75J

答:B运动的加速度为2m/s2,A的初速度为3m/s,运动过程中力F对B做的功为0.75J.

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