风洞实验室能产生大小和方向均可改变的风力.如图所示,在风洞实验室中有足够大的光滑水平面,在水平面上建立xOy直角坐标系.质量m=0.5kg的小球以初速度v0=0
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风洞实验室能产生大小和方向均可改变的风力.如图所示,在风洞实验室中有足够大的光滑水平面,在水平面上建立xOy直角坐标系.质量m=0.5kg的小球以初速度v0=0
题型:不详
难度:
来源:
风洞实验室能产生大小和方向均可改变的风力.如图所示,在风洞实验室中有足够大的光滑水平面,在水平面上建立xOy直角坐标系.质量m=0.5kg的小球以初速度v
0
=0.40m/s从O点沿x轴正方向运动,在0~2.0s内受到一个沿y轴正方向、大小F
1
=0.20N的风力作用;小球运动2.0s后风力方向变为y轴负方向、大小变为F
2
=0.10N(图中未画出).试求:
(1)2.0s末小球在y方向的速度大小和2.0s内运动的位移大小;
(2)风力F
2
作用多长时间,小球的速度变为与初速度相同;
(3)小球回到x轴上时的动能.
答案
(1)球受重力、支持力和风的推力,在x方向不受外力,做匀速直线运动,在y方向受到恒定的力,故y方向做匀变速直线运动;
设在0~2.0s内小球运动的加速度为a
1
,则根据牛顿第二定律,有F
1
=ma
1
解得:a
1
=
F
1
m
=0.40m/
s
2
根据运动学公式,有
V
y
=a
1
t=0.80m/s
S
y
=
1
2
a
1
t
2
=0.80m
S
x
=V
0
t=0.80m
故合位移为
S=
S
2x
+
S
2y
=0.8
2
m≈1.13m
即2.0s末小球在y方向的速度大小为0.80m/s,2.0s内运动的位移大小为1.13m.
(2)根据牛顿第二定律,风力F
2
作用时物体的加速度为:a
2
=
F
2
m
=0.20m/s
2
风力F
2
作用为:t=
v
y
a
2
=4.0s
故风力F
2
作用4s的时间,小球的速度变为与初速度相同.
(3)小球回到x轴上,则y方向的分位移为零,根据运动学公式,有
0=
S
y
+
v
′
2y
-
v
2y
2(-
a
2
)
解得
v
′
y
=-
2
a
2
S
y
+
v
2y
=-0.4
6
m/s
故合速度为
v=
v
2x
+v
′
2y
=
0.
4
2
+(
0.4
6
)
2
=0.4
7
m/s
故小球回到x轴上时的动能为
E
k
=
1
2
m
v
2
=0.28J
.
举一反三
如图所示,已知物体在倾角为θ的斜面上恰好能匀速下滑,如果物体质量为m,斜面始终保持静止.(重力加速度为g,用给出的字母作答)
(1)物体下滑过程中受到的摩擦力大小.
(2)当对物体施加一个平行斜面向上的推力时,物体能以加速度a匀加速上滑,则这个推力有多大?
(3)在第(2)问的基础上,假设物体从斜面底端静止开始加速,经过时间t后撤掉这个推力,物体刚好能到达斜面顶端,则斜面长为多少?(物体可以看成质点)
题型:不详
难度:
|
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做初速度为零的匀加速直线运动的物体在时间T内通过位移s
1
到达A点,接着在时间T内又通过位移s
2
到达B点,则以下判断正确的是( )
A.物体在A点的速度大小为
s
1
+
s
2
2T
B.物体运动的加速度为
s
1
T
2
C.物体运动的加速度为
s
2
-
s
1
T
2
D.物体在B点的速度大小为
3
s
2
-
s
1
2T
题型:不详
难度:
|
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如图所示,水平传送带以恒定速度v向右运动.将质量为m的物体Q轻轻放在水平传送带的左端A处,经过 t秒后,Q的速度也变为v,再经t秒物体Q到达传送带的右端B处,则( )
A.前t秒内物体做加速运动,后t秒内物体做减速运动
B.Q由传送带左端运动到右端的平均速度为
3
4
v
C.前t秒内Q的位移与后t秒内Q的位移大小之比为1:2
D.后t秒内Q与传送带之间无摩擦力
题型:山西二模
难度:
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一辆以12m/s的速度在水平路面上行驶的汽车,在刹车过程中以3m/s
2
的加速度做匀减速运动,汽车在前5s内的位移是______m.
题型:不详
难度:
|
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如图所示,光滑水平地面上停着一辆平板车,其质量为2m,长为L,车右端(A点)有一块静止的质量为m的小金属块.金属块与车间有摩擦,以中点C为界,AC段与CB段动摩擦因数不同.现给车施加一个向右的水平恒力,使车向右运动,同时金属块在车上开始滑动,当金属块滑到中点C时,即撤去这个力.已知撤去力的瞬间,金属块的速度为v
0
,车的速度为2v
0
,最后金属块恰停在车的左端(B点).
求:(1)F的大小为多少?
(2)AC段与CB段动摩擦因数μ
1
与μ
2
的比值.
题型:不详
难度:
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