(16分)如图所示,平板车长为L=6m,质量为M=10kg,上表面距离水平地面高为h=1.25m,在水平面上向右做直线运动,A、B是其左右两个端点.某时刻小车速
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(16分)如图所示,平板车长为L=6m,质量为M=10kg,上表面距离水平地面高为h=1.25m,在水平面上向右做直线运动,A、B是其左右两个端点.某时刻小车速
题型:不详
难度:
来源:
(16分)如图所示,平板车长为L=6m,质量为M=10kg,上表面距离水平地面高为h=1.25m,在水平面上向右做直线运动,A、B是其左右两个端点.某时刻小车速度为v
0
=7.2m/s,在此时刻对平板车施加一个方向水平向左的恒力F=50N,与此同时,将一个质量m=1kg为小球轻放在平板车上的P点(小球可视为质点,放在P点时相对于地面的速度为零),PB长度为L的三分之一,经过一段时间,小球脱离平板车落到地面.车与地面的动摩擦因数为0.2,其他摩擦均不计.取g=10m/s2.求:
(1)小球从离开平板车开始至落到地面所用的时间;
(2)小球从轻放到平板车开始至离开平板车所用的时间;
(3)从小球轻放上平板车到落地瞬间,平板车的位移大小.
答案
(1)0.5s(2)2s(3)5.175m
解析
试题分析:(1)小球从离开平板车开始至落到地面所用的时间
(2)小球放到平板车后相对地面静止,小车的加速度为
小车向右运动的距离为
小于4m,所以小球不会从车的左端掉下.
小车向右运动的时间为
小车向左运动的加速度为
小车向左运动的距离为
小车向左运动的时间为
故小球从轻放到平板车开始至离开平板车所用的时间t=t1+t2=3s
(3)小球刚离开平板车瞬间,小车的速度方向向左,大小为
小球离开车子后,车的加速度为
车子向左运动的距离为
从小球轻放上平板车到落地瞬间,平板车的位移大小X= x
1
+ x
2
+ x
3
=5.175m
点评:本题包含了较丰富的物理过程,需要考虑的因素较多。通过平抛运动能解决小球落地时间。小球跟物体之间有相对滑动,因此遇到第一个难点就是判断摩擦力。通过匀变速直线运动规律,分别考虑小车和小球的位移,从而找到小球离开小车的等式关系。在小球下落的时间中,小车的加速度跟第二问不同,需要重新计算并利用匀变速直线运动公式再次求解。
举一反三
一质点做直线运动的位移
x
与时间
t
的关系为
x
=5t+t
2
(位移单位为m、时间单位为s),则该质点( )
A.第1s内的位移是5m
B.任意1s内的速度增量都是2m/s
C.任意相邻1s内的位移之差都是1m
D.前2s内的平均速度是6m/s
题型:不详
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(15分)一辆轿车违章超车,以108 km/h的速度驶入左侧逆行道时,猛然发现、正前方80 m处一辆卡车正以72 km/h的速度迎面驶来,两车司机同时刹车,刹车加速度大小都是10 m/s
2
,两司机的反应时间(即司机发现险情到实施刹车所经历的时间)都是Δ
t
.试问Δ
t
是何数值,才能保证两车不相撞?
题型:不详
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如图,固定的光滑斜面顶端安装一定滑轮,小物块A、B用轻绳连接并跨过滑轮(不计滑轮的质量和摩擦)。初始时刻,A、B处于同一高度并恰好静止状态。剪断轻绳后A下落、B沿斜面下滑,则从剪断轻绳到物块刚着地过程中两物块( )
A、速率的变化量不同
B、运动时间不同
C、重力势能变化量不同
D、重力做功的平均功率相同
题型:不详
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质点做直线运动的位移x与时间t的关系为x =" 5t" + t
2
(各物理量均采用国际单位制单位),则该质点
A.物体的初速度是10m/s
B.2s末的速度是6m/s
C.物体的加速度是1m/s
2
D.任意1s内的速度增量都是2m/s
题型:不详
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飞机着陆后以6m/s
2
大小的加速度做匀减速直线运动,其着陆速度为60m/s,求:
(1)它着陆后12s内滑行的位移x
(2)整个减速过程的平均速度
题型:不详
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