(8分)如图所示,质量m=0.5kg的物体放在水平面上,在F=3.0N的水平恒定拉力作用下由静止开始运动,物体发生位移x=4.0m时撤去力F,物体在水平面上继续
题型:不详难度:来源:
(8分)如图所示,质量m=0.5kg的物体放在水平面上,在F=3.0N的水平恒定拉力作用下由静止开始运动,物体发生位移x=4.0m时撤去力F,物体在水平面上继续滑动一段距离后停止运动。已知物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.4,重力加速度g取10m/s2。求:
(1)物体在力F作用过程中加速度的大小; (2)撤去力F的瞬间,物体速度的大小; (3)撤去力F后物体继续滑动的时间。 |
答案
(1)a1=2m/s2(2)v=4.0m/s(3)t=1s |
解析
试题分析:(1)设物体受到的滑动摩擦力为Ff,加速度为a1,则Ff=μmg 根据牛顿第二定律,物块在力F作用过程中,有F-Ff=ma1 (1分) 解得a1=2m/s2 (1分) (2)设撤去力F时物块的速度为v,由运动学公式v2 =2a1x (1分) 解得 v=4.0m/s (2分) (3)设撤去力F后物体的加速度为a2,根据牛顿第二定律,有 Ff=ma2 解得 a2=4m/s2 (1分) 由匀变速直线运动公式得 解得 t=1s (2分) |
举一反三
(8分)如图所示,倾角θ=37°的光滑斜面固定在地面上,斜面的长度L=3.0m。质量m=0.10kg的滑块(可视为质点)从斜面顶端由静止滑下。已知sin37°=0.60,cos37°=0.80,空气阻力可忽略不计,重力加速度g取10m/s2。求:
(1)滑块滑到斜面底端时速度的大小; (2)滑块滑到斜面底端时重力对物体做功的瞬时功率大小; (3)在整个下滑过程中重力对滑块的冲量大小。 |
(10分)动车组列车(如图17所示)是由几节自带动力的车厢(动车)加几节不带动力的车厢(拖车)编成一组,它将动力装置分散安装在多节车厢上。在某次试运行中共有4节动车和4节拖车组成动车组,每节动车可以提供Pe=750kW的额定功率,每节车厢平均质量为m=20t。该次试运行开始时动车组先以恒定加速度a=0.5m/s2启动做直线运动,达到额定功率后再做变加速直线运动,总共经过550s的时间加速后,动车组便开始以最大速度vm=270km/h匀速行驶。设每节动车在行驶中的功率相同,行驶过程中每节车厢所受阻力相同且恒定。求:
(1)动车组在匀加速阶段的牵引力大小; (2)动车组在整个加速过程中每节动车的平均功率; (3)动车组在整个加速过程中所通过的路程(计算结果保留两位有效数字)。 |
(9分)如图所示,在倾角为θ=30°的足够长的固定光滑斜面上,跨过定滑轮的轻绳一端系在小车的前端,另一端被坐在小车上的人拉住。已知人的质量为m1=60kg,小车的质量为m2=10kg,绳及滑轮的质量、滑轮与绳间的摩擦均不计,取g=10m/s2。当人以F=280N的力拉绳时,求:
⑴人与车一起运动的加速度大小和方向; ⑵人所受摩擦力的大小和方向; ⑶某时刻人和车沿斜面向上的速度为3 m/s,此时人松手,则人和车一起滑到最高点所用时间为多少? |
做初速度为零的匀加速直线运动的某质点,在第二秒内的位移是6m,那么它在第四秒内的位移是 ( ) |
在同一地点,甲、乙两物体沿同一方向做直线运动的速度—时间图象如图所示,则( )
A.两物体两次相遇的时刻是2s末和6s末 | B.4s后甲在乙后面 | C.两物体相距最远的时刻是2s末 | D.乙物体先向前运动2s,随后向后运动 |
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