如图所示,质量为M的铁箱内装有质量为m的货物.以某一初速度向上竖直抛出,上升的最大高度为H,下落过程的加速度大小为a,重力加速度为g,铁箱运动过程受到的空气阻力
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如图所示,质量为M的铁箱内装有质量为m的货物.以某一初速度向上竖直抛出,上升的最大高度为H,下落过程的加速度大小为a,重力加速度为g,铁箱运动过程受到的空气阻力
题型:泰州一模
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如图所示,质量为M的铁箱内装有质量为m的货物.以某一初速度向上竖直抛出,上升的最大高度为H,下落过程的加速度大小为a,重力加速度为g,铁箱运动过程受到的空气阻力大小不变.求:
(1)铁箱下落过程经历的时间;
(2)铁箱和货物在落地前的运动过程中克服空气阻力做的功;
(3)上升过程货物受到铁箱的作用力.
答案
(1)设铁箱下落过程经历的时间为t,则
H=
1
2
a
t
2
解得
t=
2H
a
(2)设铁箱运动过程中受到的空气阻力大小为f,克服空气阻力做的功为W,则
(M+m)g-f=(M+m)a
W=2fH
解得 f=(M+m)(g-a)
W=2H(M+m)(g-a)
(3)设上升过程的加速度大小为a′,货物受到铁箱的作用力大小为F,则
(M+m)g+f=(M+m)a"
F+mg=ma"
解得 F=m(g-a)
作用力方向竖直向下
答:(1)铁箱下落过程经历的时间为
2H
a
;
(2)铁箱和货物在落地前的运动过程中克服空气阻力做的功为2H(M+m)(g-a);
(3)上升过程货物受到铁箱的作用力大小为m(g-a),方向竖直向下.
举一反三
一个物体置于光滑的水平面上,受到6N水平拉力作用从静止出发,经2s,物体的位移为24m.(g取10m/s
2
)求:
(1)物体运动的加速度是多大?
(2)物体的质量是多大?
(3)若改用同样大小的力竖直向上提升这个物体,从静止开始,经2s,物体上升的高度为多大?
题型:不详
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质量为m
0
的足够长的木板放在光滑水平地面上,在木板的上表面的右端放一质量为m的小金属块(可看成质点),如图所示,木板上表面的A点右侧是光滑的,A点到木板右端距离为L,A点左侧表面与金属块间的动摩擦因数为μ.现用一个大小为F的水平拉力向右拉木板,当小金属块到达A点时立即撤去此拉力.求:
(1)拉力F的作用时间是多少?
(2)最终木板的速度多大?
(3)小金属块到木板右端的最大距离为多少?
题型:不详
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用水平力F拉着一物体在水平地面上做匀速运动,从某时刻起力F随时间均匀减小,物体所受的摩擦力f随时间t变化如图中实线所示.下列说法正确的是( )
A.F是从t
1
时刻开始减小的,t
2
时刻物体的速度刚好变为零
B.F是从t
1
时刻开始减小的,t
3
时刻物体的速度刚好变为零
C.F是从t
2
时刻开始减小的,t
2
时刻物体的速度刚好变为零
D.F是从t
2
时刻开始减小的,t
3
时刻物体的速度刚好变为零
题型:无为县模拟
难度:
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2
㎏的电动车由静止开始沿平直公路行驶,达到的最大速度为15m/s,利用传感器测得此过程中不同时刻电动车的牵引力F与对应的速度v,并描绘出F-
1
v
图象(图中AB、BO均为直线).设电动车行驶中所受的阻力恒定,求:
(1)根据图线ABC,判断该环保电动车在A-B和B-C过程的运动各有什么特点,并计算环保电动车的额定功率;
(2)环保电动车做匀加速直线运动过程的加速度的大小;
(3)环保电动车由静止开始运动,经过多长时间速度达到2m/s?
题型:不详
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伽利略在研究自由落体运动时,做了如下的实验:他让一个铜球从阻力很小(可忽略不计)的斜面上由静止开始滚下,并且做了上百次.假设某次试验伽利略是这样做的:在斜面上任取三个位置A、B、C,让小球分别由A、B、C滚下,如图所示.设A、B、C与斜面底端的距离分别为x
1
、x
2
、x
3
,小球由A、B、C运动到斜面底端的时间分别为t
1
、t
2
、t
3
,小球由A、B、C运动到斜面底端时的速度分别为v
1
、v
2
、v
3
,则下列关系式中正确,并且是伽利略用来证明小球沿光滑斜面向下的运动是匀变速直线运动的是( )
A.
v
1
2
=
v
2
2
=
v
3
2
B.
v
1
t
1
=
v
2
t
2
=
v
3
t
3
C.x
1
-x
2
=x
2
-x
3
D.
x
1
t
1
2
=
x
2
t
2
2
=
x
3
t
3
2
题型:上海模拟
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