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题型:填空题
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填空题

如图所示,矩形盒内用两根细线固定一个质量为m=1.0kg的均匀小球,a线与水平方向成53°角,b线水平.两根细线所能承受的最大拉力都是Fm=15N.当该系统沿竖直方向加速上升时,为保证细线不被拉断,加速度可取的最大值是______m/s2;当该系统沿水平方向向右匀加速运动时,为保证细线不被拉断,加速度可取的最大值是______m/s2.(取g=10m/s2

正确答案

2

7.5

解析

解:当系统沿竖直方向加速上升时,有:Fmsin53°-mg=mam,解得

当系统沿水平方向匀加速运动时,水平方向上有:Fm-Tacos53°=mam,竖直方向上有:Tasin53°=mg,联立两式解得

故答案为:2,7.5.

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题型: 单选题
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单选题

如图所示,带支架的平板小车沿水平面向左做直线运动,小球A用细线悬挂于支架前端,质量为m的物块B始终相对于小车静止地摆放在右端.B与小车平板间的动摩擦因数为μ.若某时刻观察到细线偏离竖直方向θ角,则此刻小车对物块B产生的作用力的大小和方向为(  )

Amg,斜向右上方

Bmg,斜向左上方

Cmgtan θ,水平向右

Dmg,竖直向上

正确答案

A

解析

解:以A为研究对象,分析受力如图,根据牛顿第二定律得:

mAgtanθ=mAa

得:a=gtanθ,方向水平向右.

再对B研究得:小车对B的摩擦力f=ma=mgtanθ,方向水平向右,

小车对B的支持力大小为N=mg,方向竖直向上,

则小车对物块B产生的作用力的大小为:

F==mg,方向斜向右上方

故选:A

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题型:填空题
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填空题

如图所示,一名消防队员在模拟演习训练中,沿着长为12m的竖立在地面上的钢管住下滑.已知这名消防队员的质量为60㎏,他从钢管顶端由静止开始先匀加速再匀减速下滑,滑到地面时速度恰好为零.如果他加速时的加速度大小是减速时的2倍,下滑的总时间为3s,那么该消防队员加速与减速过程的时间之比为______,加速与减速过程中所受摩擦力大小之比为______

正确答案

1:2

1:7

解析

解:消防队员从钢管顶端由静止开始先匀加速再匀减速下滑,滑到地面时速度恰好为零.由他加速时的加速度大小是减速时的2倍,再由V=at可得:a与t成反比.则消防队员加速与减速过程的时间之比为1:2.

由V2=2as可得:s与a成反比.由于钢管总长12m,则加速过程中的S1=4m,减速过程中的S2=8m.

再由s=从而可求出加速过程加速度大小a1=8m/s2.减速过程加速度大小a2=4m/s2

最后由牛顿第二定律可得:

加速过程时,mg-f1=ma1 

f1=mg-ma1=600-60×8=120N减速过程时,f2-mg=ma2 

f2=mg+ma2=600+60×4=840N则f1:f2=120:840=1:7

故答案为:1:2   1:7

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题型:填空题
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填空题

在“探究超重与失重的规律”实验中,某同学利用力传感器悬挂一个砝码沿竖直方向从静止开始运动,力传感器中拉力的大小变化情况如图所示.从图中知道该砝码的重力约______N,t=21s时砝码的加速度为______ m/s2.(取g=10m/s2) 

正确答案

10

5

解析

解:该同学利用力传感器悬挂一个砝码沿竖直方向从静止开始运动,匀速阶段拉力等于重力可得砝码的重力为10N;砝码的质量:kg,t=21s拉力约为15N,此时砝码的加速度

故答案为:10; 5

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题型:简答题
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简答题

如图所示,静止放在水平光滑的桌面上的纸带,其上有一质量为m=1.0kg的铁块,它与纸带右端的距离为L=0.5m,铁块与纸带间的动摩擦因数为μ=0.1.现用力F水平向左将纸带从铁块下抽出,当纸带全部抽出时铁块恰好到达桌面边缘,铁块抛出后落地点离抛出点的水平距离为x=0.8m.已知g=10m/s2,桌面高度为H=0.8m,不计纸带质量,不计铁块

大小,铁块不翻滚.求:

(1)铁块抛出时速度大小;

(2)纸带从铁块下抽出所用时间.

正确答案

解:(1)设铁块抛出时的初速度为v0,由平抛运动规律,有

水平方向:x=v0t

竖直方向:H=gt2解得

v0=2m/s

(2)纸带从铁块下抽出所用的时间与铁块向左运动到桌边的时间相等.

开始时距离桌面左端的距离就等于铁块在桌面上向左运动的位移.

铁块向左运动过程中,a==μg=1m/s2

由公式v0=at

则有纸带抽出后铁块的速度可得:t==s=2s,

即得t=2s

答:(1)铁块抛出时速度大小2m/s;

(2)纸带从铁块下抽出所用的时间2s.

解析

解:(1)设铁块抛出时的初速度为v0,由平抛运动规律,有

水平方向:x=v0t

竖直方向:H=gt2解得

v0=2m/s

(2)纸带从铁块下抽出所用的时间与铁块向左运动到桌边的时间相等.

开始时距离桌面左端的距离就等于铁块在桌面上向左运动的位移.

铁块向左运动过程中,a==μg=1m/s2

由公式v0=at

则有纸带抽出后铁块的速度可得:t==s=2s,

即得t=2s

答:(1)铁块抛出时速度大小2m/s;

(2)纸带从铁块下抽出所用的时间2s.

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题型:简答题
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简答题

随着中国首艘航母“辽宁号”的下水,同学们对舰载机(图1)的起降产生了浓厚的兴趣.从而编制了一道题目,请你阅读后求解.

(1)假设质量为m的舰载机关闭发动机后在水平地面跑道上降落,触地瞬间的速度为v0,在跑道上滑行的v-t图象如图2.求舰载机滑行的最大距离和滑行时受到的阻力大小(忽略空气阻力);

(2)为了让上述关闭发动机的舰载机在有限长度的航母甲板上降落停下来,甲板上设置了阻拦索让飞机减速.图3为该舰载机勾住阻拦索后某一时刻的情景,此时加速度大小为(1)中的4倍,阻拦索夹角2θ.舰载机所受甲板阻力与(1)中阻力相同,求此时阻拦索承受的拉力的大小.(忽略空气阻力,阻拦索认为水平)

正确答案

解:(1)由图2所示可知,舰载机滑行的距离:x=t0=v0t0

由动能定理得:-fx=0-mv02

解得:f=

(2)由图2所示图象可知,加速度为:a=

阻力为:f=

对舰载机,由牛顿第二定律得:2Tcosθ+f=4ma,

解得:T=

答:(1)舰载机滑行的最大距离为v0t0,滑行时受到的阻力大小为

(2)此时阻拦索承受的拉力的大小为

解析

解:(1)由图2所示可知,舰载机滑行的距离:x=t0=v0t0

由动能定理得:-fx=0-mv02

解得:f=

(2)由图2所示图象可知,加速度为:a=

阻力为:f=

对舰载机,由牛顿第二定律得:2Tcosθ+f=4ma,

解得:T=

答:(1)舰载机滑行的最大距离为v0t0,滑行时受到的阻力大小为

(2)此时阻拦索承受的拉力的大小为

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题型:简答题
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简答题

如图所示,质量为M=20kg的木板静止在光滑水平面上.一质量为m=10kg的小滑块(可视为质点)以初速度v0=6m/s从木板的左端沿水平向右方向滑上木板.滑块和木板间的动摩擦因素μ=0.2,滑块最终不会从木板上掉下,则木块的长度至少多长?(g=10m/s2 )______

A.4m     B.6m    C.8m     D.10m.

正确答案

解:根据动量守恒定律得,mv0=(M+m)v

解得:

根据能量守恒定律得,

f=μmg

代入数据,解得L=6m.故B正确,A、C、D错误.

故选B.

解析

解:根据动量守恒定律得,mv0=(M+m)v

解得:

根据能量守恒定律得,

f=μmg

代入数据,解得L=6m.故B正确,A、C、D错误.

故选B.

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题型: 多选题
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多选题

如图所示,水平传送带逆时针匀速转动,速度大小为8m/s,A、B为两轮圆心正上方的点,AB=L1=6m,左右两端分别与传送带表面无缝对接,弹簧右端固定,自然长度时左端恰好位于B点,现将一小物块与弹簧接触(不栓结),并压缩至图示位置然后释放,已知小物块与各接触面间动摩擦因数均为μ=0.2,AP=L2=5m,小物块与轨道左端P碰撞无机械能损失,小物块最后刚好能返回到B点减速到零,g=10m/s2,则下列说法正确的是(  )

A小物块从释放后第一次到B点的过程中,做加速度减小的加速运动

B小物块第一次从B点到A点的过程中,一定做匀加速直线运动

C小物块第一次到A点时,速度大小一定等于8m/s

D小物块离开弹簧时的速度一定满足2m/s≤V≤2m/s

正确答案

C,D

解析

解:A、小物块从释放后第一次到B点的过程中,先做加速度减小的加速运动,当弹力小于摩擦力时做加速度增大的减速运动,故A错误;

B、设物体到达P点的速度为v,反弹后运动到B点的速度为零,由动能定理得:

-μmg(L1+L2)=0-mv2

解得v=2m/s,

物体由A到P点过程中,由动能定理得:-μmgL2=mv2-mvA2,解得vA=8m/s,小物块第一次从B点到A点的过程中,先做匀减速直线运动,B错误,C正确

D、若物体速度较大,一直做匀减速运动,有::-2μmg(L1+L2)=0-mv2,解得v=2m/s;若速度较小,在AB上一直加速,到A点时恰好与带同速,有:,8=V+at联立解得V=2,故小物块离开弹簧时的速度一定满足2m/s≤V≤2m/s,D正确

故选:CD

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题型: 多选题
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多选题

如图,光滑水平直面上,n个完全相同的物块并排靠在一起,P和Q是其中某两相邻物块.当用力推动最右的物块,使整体以大小为a的加速度向左运动时,P和Q间的弹力大小为F;当用力推动最左的物块,使整体以大小为a的加速度向右运动时,P和Q间的弹力大小仍为F.则n的取值可能为(  )

A8

B10

C16

D18

正确答案

A,C

解析

解:当用力推动最右的物块,使整体以大小为a的加速度向左运动时,P和Q间的弹力大小为F,

设每个物块的质量为m,研究P和P左边的所有物块,根据牛顿第二定律得

F=xma

当用力推动最左的物块,使整体以大小为a的加速度向右运动时,P和Q间的弹力大小仍为F,

研究Q和Q右边的所有物块,根据牛顿第二定律得

F=(n-x)m×a

解得:n=x,

n和x都应该是正整数,所以n的取值可能为8或16,故AC正确,BD错误;

故选:AC.

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题型: 多选题
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多选题

如图所示,倾角为θ的斜面上只有AB段粗糙,其余部分都光滑,AB段长为3L.有若干个相同的小方块(每个小方块视为质点)沿斜面靠在一起,但不粘接,总长为L.将它们由静止释放,释放时下端距A为3L.当下端运动到A下面距A为L/2时小方块运动的速度达到最大.设小方块与粗糙斜面的动摩擦因数为μ,小方块停止时下端与A点的距离为s,则下列说法正确的是(  )

Aμ=tanθ

Bμ=2tanθ

Cs=3L

Ds=4L

正确答案

B,D

解析

解:设小方块的总质量为m.当下端运动到A下面距A为L时小方块运动的速度达到最大,此时整体的合外力为零,根据平衡条件得:

•μmgcosθ=mgsinθ

解得:μ=2tanθ

小方块停止时下端与A的距离是s,则根据动能定理得:

mg(3L+s)sinθ-μmgcosθ•L-μmgcosθ(s-L)=0

将μ=2tanθ代入解得:s=4L.

故选:BD

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