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题型:简答题
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简答题

传送带AB始终保持v=1m/s的速度水平移动,将一物块从离皮带很近处轻轻放在A点,物体与皮带间的动摩擦因数为0.1,AB之间的距离L=2.5m.求物体由A运动到B所用的时间.

正确答案

解:物体的加速度:a=

当速度达到1m/s时,物块的位移:x=m=0.5m<2.5m.

物块先做匀加速直线运动,再做匀速直线运动.

则匀加速直线运动的时间:t1==1s,

匀速直线运动的时间:t2==2s;

物体从A点运动到B点所经历的时间:t=t1+t2=3s.

答:物体由A运动到B所用的时间为3s

解析

解:物体的加速度:a=

当速度达到1m/s时,物块的位移:x=m=0.5m<2.5m.

物块先做匀加速直线运动,再做匀速直线运动.

则匀加速直线运动的时间:t1==1s,

匀速直线运动的时间:t2==2s;

物体从A点运动到B点所经历的时间:t=t1+t2=3s.

答:物体由A运动到B所用的时间为3s

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题型:简答题
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简答题

海豚靠尾部来推动下部的水,能够从水中高高跃起,被誉为“会飞的鱼”.一身长L1=1.8m,质量m=65kg的海豚,跃起后从h1=1.0m的高度处自由落下,尾部接触水面后经过时间t=0.25s身体速度降为零.假设下降阶段尾部与水面的作用力是恒力,求下降阶段尾部与水面的作用力F和鱼在下降阶段在水中下降的高度.(取g=10m/s2

正确答案

解:自由下落1m的末速度为:

m/s

在减速时间为0.25s的匀减速阶段,重心下落的高度:

h=

加速度:a==8m/s2

设尾部与水面的作用力为F,由牛顿第二定律,有:

F-mg=ma

解得:

F=m(g+a)=65×(10+8)=1230N

答:下降阶段尾部与水面的作用力F为1230N,鱼在下降阶段在水中下降的高度为0.56m.

解析

解:自由下落1m的末速度为:

m/s

在减速时间为0.25s的匀减速阶段,重心下落的高度:

h=

加速度:a==8m/s2

设尾部与水面的作用力为F,由牛顿第二定律,有:

F-mg=ma

解得:

F=m(g+a)=65×(10+8)=1230N

答:下降阶段尾部与水面的作用力F为1230N,鱼在下降阶段在水中下降的高度为0.56m.

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题型:简答题
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简答题

一质量M=0.2kg的长木板静止在水平面上,长木板与水平面间的滑动摩擦因数μ1=0.1,一质量m=0.2kg的小滑块以v0=1.2m/s的速度从长木板的左端滑上长木板,滑块与长木板间滑动摩擦因数μ2=0.4(如图所示).求:

(1)经过多少时间小滑块与长木板速度相同?

(2)从小滑块滑上长木板到最后静止下来的过程中,小滑块滑动的距离为多少?(滑块始终没有滑离长木块)

正确答案

解:(1)小滑块受到的滑动摩擦力为f2,方向向左

f22mg=0.8N,

长木板受到小滑块给予的滑动摩擦力f2′,方向向右

f2′=f2=0.8N

长木板受地面的滑动摩擦力f11(m+M)g=0.4N.

f1方向向左,f2′>f1,长木板向右加速,小滑块向右做减速运动,长木块的加速度为a1,小滑块加速度为a2,根据牛顿第二定律

a12g=2m/s2,a2==4m/s2

当小滑块与长木板的速度相等时,v0-a2t=a1t,

所以t=0.2s

即经过0.2s的时间小滑块与长木板速度相同.

(2)由于小滑块与长木板相对静止,它们一起做匀减速运动,设共同加速度大小为a,一起做匀减速运动的距离为S2

f11(m+M)g=(m+M)a

a=μ1g=1m/s2                                                     

一起减速的初速度为木块加速运动的末速度,故减速的初速度为v=0.4m/s

S2==0.08m                               

设相对运动过程小滑块运动的距离为S1

S1=v0t-a2t2=0.16m                                                

整个过程中,小滑块滑动运动的距离S

S=S1+S2=0.24m    

即从小滑块滑上长木板到最后静止下来的过程中,小滑块滑动的距离为0.24m.

解析

解:(1)小滑块受到的滑动摩擦力为f2,方向向左

f22mg=0.8N,

长木板受到小滑块给予的滑动摩擦力f2′,方向向右

f2′=f2=0.8N

长木板受地面的滑动摩擦力f11(m+M)g=0.4N.

f1方向向左,f2′>f1,长木板向右加速,小滑块向右做减速运动,长木块的加速度为a1,小滑块加速度为a2,根据牛顿第二定律

a12g=2m/s2,a2==4m/s2

当小滑块与长木板的速度相等时,v0-a2t=a1t,

所以t=0.2s

即经过0.2s的时间小滑块与长木板速度相同.

(2)由于小滑块与长木板相对静止,它们一起做匀减速运动,设共同加速度大小为a,一起做匀减速运动的距离为S2

f11(m+M)g=(m+M)a

a=μ1g=1m/s2                                                     

一起减速的初速度为木块加速运动的末速度,故减速的初速度为v=0.4m/s

S2==0.08m                               

设相对运动过程小滑块运动的距离为S1

S1=v0t-a2t2=0.16m                                                

整个过程中,小滑块滑动运动的距离S

S=S1+S2=0.24m    

即从小滑块滑上长木板到最后静止下来的过程中,小滑块滑动的距离为0.24m.

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题型:简答题
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简答题

如图所示,光滑水平面上放一块足够长的木板A,质量M=2kg,小铁块B质量为m=1kg,木板A和小铁块B之间的动摩擦因数μ=0.2,小铁块B以V0=6m/s的初速度从左端滑上木板A. (g取10m/s2,小铁块的长度与木板相比可以忽略),求:

(1)若用外力固定木板A,求铁块在木板上滑行的距离

(2)若不固定木板A,铁块B滑上木板之后要多长时间A、B才能保持相对静止?

(3)当两者相对静止时,铁块B距离木板的左端有多远?

正确答案

解:(1)对铁块,根据牛顿第二定律得:μmg=ma

解得:a=μg=0.2×10m/s2=2m/s2

则铁块滑行的距离为:x=

(2)木板不固定,木板的加速度为:

当两者速度相等后,一起做匀速直线运动,则有:a′t=v0-at

解得:t=

(3)相对静止时,木板的位移为:

铁块的位移为:

则铁块B距离木板的左端的距离为:△x=8-2m=6m

答:(1)铁块在木板上滑行的距离为9m.

(2)铁块B滑上木板之后要经过2sA、B才能保持相对静止.

(3)当两者相对静止时,铁块B距离木板的左端有6m.

解析

解:(1)对铁块,根据牛顿第二定律得:μmg=ma

解得:a=μg=0.2×10m/s2=2m/s2

则铁块滑行的距离为:x=

(2)木板不固定,木板的加速度为:

当两者速度相等后,一起做匀速直线运动,则有:a′t=v0-at

解得:t=

(3)相对静止时,木板的位移为:

铁块的位移为:

则铁块B距离木板的左端的距离为:△x=8-2m=6m

答:(1)铁块在木板上滑行的距离为9m.

(2)铁块B滑上木板之后要经过2sA、B才能保持相对静止.

(3)当两者相对静止时,铁块B距离木板的左端有6m.

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简答题

如图为仓库中常用的皮带传输装置示意图,它由两台皮带传送机组成,一台水平传送,A、B两端相距3m,另一台倾斜,传送带与地面的倾角θ=37°,C、D两端相距4.45m,B、C相距很近.水平部分AB以5m/s的速率顺时针转动.将质量为10kg的一袋大米放在A端,到达B端后,速度大小不变地传到倾斜的CD部分,米袋与传送带间的动摩擦因数均为0.5.试求:

(1)若CD部分传送带不运转,求米袋沿传送带所能上升的最大距离;

(2)若要米袋能被送到D端,求CD部分顺时针运转的速度应满足的条件

(3)在满足(2)问的情况下,求米袋从C 端到D 端所用时间的取值范围.

正确答案

解:(1)米袋在AB上加速时的加速度:

a0==μg=5m/s2

米袋的速度达到v0=5m/s时,滑行的距离:

s0==2.5m<AB=3m,因此米袋在到达B点之前就有了与传送带相同的速度              

设米袋在CD上运动的加速度大小为a,由牛顿第二定律得:

mgsinθ+μmgcosθ=ma

代入数据得:a=10 m/s2

所以能滑上的最大距离:

s==1.25m

(2)设CD部分运转速度为v1时米袋恰能到达D点(即米袋到达D点时速度恰好为零),则米袋速度减为v1之前的加速度为:

a1=-g(sinθ+μcosθ)=-10 m/s2

米袋速度小于v1至减为零前的加速度为:

a2=-g(sinθ-μcosθ)=-2 m/s2

+=4.45m

解得:v1=4m/s,即要把米袋送到D点,CD部分的速度:

vCD≥v1=4m/s

(3)米袋恰能运到D点所用时间最长为:

tmax=+=2.1s

若CD部分传送带的速度较大,使米袋沿CD上滑时所受摩擦力一直沿皮带向上,

则所用时间最短,此种情况米袋加速度一直为a2

由SCD=v0tmin+a2t2min,得:tmin=1.16s

所以,所求的时间t的范围为:1.16 s≤t≤2.1 s;

答:(1)若CD 部分传送带不运转,米袋沿传送带所能上升的最大距离为1.25m;

(2)若要米袋能被送到D 端,CD 部分顺时针运转的速度应满足大于等于4m/s;

(3)米袋从C 端到D 端所用时间的取值范围为1.16 s≤t≤2.1 s.

解析

解:(1)米袋在AB上加速时的加速度:

a0==μg=5m/s2

米袋的速度达到v0=5m/s时,滑行的距离:

s0==2.5m<AB=3m,因此米袋在到达B点之前就有了与传送带相同的速度              

设米袋在CD上运动的加速度大小为a,由牛顿第二定律得:

mgsinθ+μmgcosθ=ma

代入数据得:a=10 m/s2

所以能滑上的最大距离:

s==1.25m

(2)设CD部分运转速度为v1时米袋恰能到达D点(即米袋到达D点时速度恰好为零),则米袋速度减为v1之前的加速度为:

a1=-g(sinθ+μcosθ)=-10 m/s2

米袋速度小于v1至减为零前的加速度为:

a2=-g(sinθ-μcosθ)=-2 m/s2

+=4.45m

解得:v1=4m/s,即要把米袋送到D点,CD部分的速度:

vCD≥v1=4m/s

(3)米袋恰能运到D点所用时间最长为:

tmax=+=2.1s

若CD部分传送带的速度较大,使米袋沿CD上滑时所受摩擦力一直沿皮带向上,

则所用时间最短,此种情况米袋加速度一直为a2

由SCD=v0tmin+a2t2min,得:tmin=1.16s

所以,所求的时间t的范围为:1.16 s≤t≤2.1 s;

答:(1)若CD 部分传送带不运转,米袋沿传送带所能上升的最大距离为1.25m;

(2)若要米袋能被送到D 端,CD 部分顺时针运转的速度应满足大于等于4m/s;

(3)米袋从C 端到D 端所用时间的取值范围为1.16 s≤t≤2.1 s.

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题型: 多选题
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多选题

(2015秋•红桥区期末)如图所示,光滑水平面上,甲、乙物体在F1、F2二力作用下运动,已知F1<F2,则以下说法正确的是(  )

A若撤去F1,则甲的加速度增大

B若撤去F2,则乙的加速度增大

C若撤去F1,则甲对乙的作用力一定减小

D若撤去F2,则乙对甲的作用力一定减小

正确答案

A,C,D

解析

解:A、B撤去作用力之前,由牛顿第二定律得:

对整体:a=…①

对乙:F2-F=m2a…②

联立得:甲对乙的作用力F=

A、由①知,若撤去F1,加速度一定增大,故A正确.

B、由①知,若撤去F2,由于F2-F1与F1的大小关系无法确定,所以乙的加速度不一定增大,故B错误;

C、由②知,若撤去F1,甲对乙的作用力一定减少,乙对甲的作用力也减小,故C正确.

D、由②知,若撤去F2,甲对乙的作用力一定减少,乙对甲的作用力一定减少,故D正确.

故选:ACD.

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题型:简答题
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简答题

如图所示,放在水平地面上的长木板B,长为:l m.,质量为2kg,B与地面之间的动摩擦因数为0.2.一质量为3kg的小铅块A,放在B的左端,A、B之间的动摩擦因数为0.4,当A以3m/s的初速度向右运动之后,求最终A对地的位移和A对B的位移.

正确答案

解:对A:=-4m/s2

    对B:=1m/s2

A对地做匀减速运动,B对地做匀加速运动,设经过时间t,A的位移为xA,B的位移为xB,两者达到共同速度v,然后共同做匀减速运动,最后停止.

对A:v=v0+aAt

   

对B:v=aBt

   

代入数据,得:v=0.6m/s,t=0.6s,xA=1.08m,xB=0.18m

A对B的位移△x=xA-xB=0.9m

A、B共同运动的加速度=-2m/s2

x0==0.09m.

最终A对地的位移x=xA+x0=1.17m.

故最终A对地的位移1.17m.A对B的位移为0.9m.

解析

解:对A:=-4m/s2

    对B:=1m/s2

A对地做匀减速运动,B对地做匀加速运动,设经过时间t,A的位移为xA,B的位移为xB,两者达到共同速度v,然后共同做匀减速运动,最后停止.

对A:v=v0+aAt

   

对B:v=aBt

   

代入数据,得:v=0.6m/s,t=0.6s,xA=1.08m,xB=0.18m

A对B的位移△x=xA-xB=0.9m

A、B共同运动的加速度=-2m/s2

x0==0.09m.

最终A对地的位移x=xA+x0=1.17m.

故最终A对地的位移1.17m.A对B的位移为0.9m.

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题型:简答题
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简答题

如图所示,甲为操场上一质量不计的竖直滑竿,滑竿上端固定,下端悬空,为了研究学生沿竿下滑的情况,在竿的顶部装有一拉力传感器,可显示竿的顶端所受拉力的大小.现有一学生手握滑竿,从竿的上端由静止开始下滑,下滑5s后这个学生的下滑速度为零,并用手紧握住滑竿保持静止不动.以这个学生开始下滑时刻为计时起点,传感器显示的力随时间变化的情况如图乙所示.求:

(1)该学生下滑过程中的最大速度;

(2)5s内该学生下滑的距离.

正确答案

解:(1)因为杆顶端所受拉力大小与杆对这名学生拉力的大小相等,所以传感器显示的力大小即为杆对这名学生的拉力.

由图象可知,0~1s内,杆对学生的拉力F1=380N;第5s后,杆内学生的拉力F3=500N,此时学生处于静止状态.

设学生在0~1s内的加速度为a,取向下为正方向,由牛顿第二定律知,

在0~1s内:mg-F1=ma…①

第5s后:mg-F3=0…②

由①②可解得:a=2.4m/s2

可知,这名学生在下滑的第1秒内做匀加速直线运动.而由图象可知,第1~5s内,杆对学生的拉力F2>mg,加速度方向竖直向上,学生做匀减速直线运动,所以第1s末,这名学生达到最大速度v=at=2.4m/s

(2)设这名学生第1s内加速下滑的距离为x1,第1~5s内减速下滑的距离为x2,则有

 

 

所以5s内该学生下滑的距离x=x1+x2=6.0m                    

答:

(1)该学生下滑过程中的最大速度为2.4m/s;

(2)5s内该学生下滑的距离为6m.

解析

解:(1)因为杆顶端所受拉力大小与杆对这名学生拉力的大小相等,所以传感器显示的力大小即为杆对这名学生的拉力.

由图象可知,0~1s内,杆对学生的拉力F1=380N;第5s后,杆内学生的拉力F3=500N,此时学生处于静止状态.

设学生在0~1s内的加速度为a,取向下为正方向,由牛顿第二定律知,

在0~1s内:mg-F1=ma…①

第5s后:mg-F3=0…②

由①②可解得:a=2.4m/s2

可知,这名学生在下滑的第1秒内做匀加速直线运动.而由图象可知,第1~5s内,杆对学生的拉力F2>mg,加速度方向竖直向上,学生做匀减速直线运动,所以第1s末,这名学生达到最大速度v=at=2.4m/s

(2)设这名学生第1s内加速下滑的距离为x1,第1~5s内减速下滑的距离为x2,则有

 

 

所以5s内该学生下滑的距离x=x1+x2=6.0m                    

答:

(1)该学生下滑过程中的最大速度为2.4m/s;

(2)5s内该学生下滑的距离为6m.

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题型:简答题
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简答题

重物A和滑块B用细线跨过定滑轮相连,A距地面高为H,B可在细线牵引下沿水平足够长的木板上滑动,如图1所示.滑块B上面固定了了一个力传感器,可以测定细线对滑块的拉力,C为运动传感器,可以测定滑块运动的υ-t图象.从某时刻起释放滑块B,测得滑块B所受拉力F随时间t变化的图象和滑块B的υ-t图象,如图2所示.(取g=10m/s2

(1)由图可知,滑块与长木板间的动摩擦因数是多少?

(2)试通过分析讨论,当增大滑块B的质量时,它的υ-t图象可能如何变化.并在υ-t图中用铅笔线画出.

正确答案

解:(1)0.6s末滑块A落地,滑块B做匀减速运动,加速度大小为:

a2=μg=3m/s2

由牛顿第二定律得:μmBg=mBa2

B与长木板间的动摩擦因数为:μ==

(2)若B的质量增加,由能量转化和守恒可知,由于A减小的重力势能是固定的,则A落地时B获得的动能会比原来小,运动时间比原来也短;而摩擦力又增大了,A落地后B的加速度比原来大,停止时间比原来要长,由于v-t图象面积表示位移,总位移是不变的,综合以上分析可知v-t图象变化如图所示.

答:

(1)由图可知,滑块与长木板间的动摩擦因数是0.3.

(2)试通过分析讨论,当增大滑块B的质量时,它的υ-t图象如图

解析

解:(1)0.6s末滑块A落地,滑块B做匀减速运动,加速度大小为:

a2=μg=3m/s2

由牛顿第二定律得:μmBg=mBa2

B与长木板间的动摩擦因数为:μ==

(2)若B的质量增加,由能量转化和守恒可知,由于A减小的重力势能是固定的,则A落地时B获得的动能会比原来小,运动时间比原来也短;而摩擦力又增大了,A落地后B的加速度比原来大,停止时间比原来要长,由于v-t图象面积表示位移,总位移是不变的,综合以上分析可知v-t图象变化如图所示.

答:

(1)由图可知,滑块与长木板间的动摩擦因数是0.3.

(2)试通过分析讨论,当增大滑块B的质量时,它的υ-t图象如图

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题型: 单选题
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单选题

如图示.不计绳的质量以及绳与滑轮的摩擦,物块A的质量为M,水平面光滑,当在绳的B端挂一质量为m的物体时,A的加速度a1,当在B端施以F=mg的竖直向下的拉力作用时,A的加速度为a2,则a1、a2的大小关系(  )

Aa1=a2

Ba1>a2

Ca1<a2

D无法确定

正确答案

C

解析

解:当在绳的B端挂一质量为m的物体时,对整体分析,有:mg=(M+m)a1,则;,当在B端施以F=mg的竖直向下的拉力作用时,对A分析,有:mg=Ma2.所以a1<a2.故C正确,A、B、D错误.

故选C.

下一知识点 : 力学单位制
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