如图所示,质量为m的小车,静止在光滑的水平地面上,车长为L,现给小车施加一个水平向右的恒力F,使小车向右做匀加速运动,与此同时在小车的正前方S处的正上方H高处,

如图所示,质量为m的小车,静止在光滑的水平地面上,车长为L,现给小车施加一个水平向右的恒力F,使小车向右做匀加速运动,与此同时在小车的正前方S处的正上方H高处,

题型:济南模拟难度:来源:
如图所示,质量为m的小车,静止在光滑的水平地面上,车长为L,现给小车施加一个水平向右的恒力F,使小车向右做匀加速运动,与此同时在小车的正前方S处的正上方H高处,有一个可视为质点的小球从静止开始做自由落体运动(重力加速度为g),问恒力F满足什么条件小球可以落到小车上?魔方格
答案
设小球的下落时间为t,则:H=
1
2
gt2

所以:t=


2H
g

小球落在小车上,则在这段时间内的位移大于s,小于(L+s).
由s=
1
2
a1t2得:a1=
gs
H

由L+s=
1
2
a2t2得,a2=
g(s+L)
H

gs
H
≤a≤
g(s+L)
H

根据牛顿第二定律得恒力F满足
mgs
H
≤F≤
mg(s+L)
H

答:恒力F满足
mgs
H
≤F≤
mg(s+L)
H
时小球可以落到小车上.
举一反三
石块从楼顶自由落下,不计空气阻力,取g=10m/s2.石块在下落过程中,第3s末的速度大小为(  )
A.30m/sB.20m/sC.15m/sD.10m/s
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甲物体的重力是乙物体的3倍,它们在同一高度同时自由下落,则下列说法中正确的是(  )
A.甲比乙先着地B.甲比乙的加速度大
C.甲与乙同时着地D.甲与乙加速度一样大
题型:不详难度:| 查看答案
如图所示,竖直平面内固定一个半径为R的光滑圆弧轨道,其端点P在圆心O的正上方,另一个端点Q与圆心O在同一水平面上,一只小球(视为质点)从Q正上方某一高度处自由落下,为使小球Q点进入圆弧轨道后从P点飞出,且恰好又从Q点进入圆轨道,小球开始下落时的位置到P点的高度差h应该是(  )
A.RB.
5R
4
C.
3R
2
D.题述情景不可能出现
魔方格
题型:扬州模拟难度:| 查看答案
宇航员在月球上做自由落体实验,将某物体由距月球表面高h处释放,经时间t后落到月球表面(设月球半径为R).据上述信息推断,飞船在月球表面附近绕月球做匀速圆周运动所必须具有的速率为(  )
A.
2


Rh
t
B.


2Rh
t
C.


Rh
t
D.


Rh
2t
题型:重庆难度:| 查看答案
甲物体的重量比乙物体大 5 倍,甲从离地H 高处自由落下,乙从离地 2H 高处与甲物体同时自由落下,在它们落地之前,下列说法中正确的是(  )
A.两物体下落过程中,在同一时刻甲的速度比乙的速度大
B.下落过程中甲的加速度比乙的加速度大
C.下落1s 末,它们的速度相同
D.甲在落地前瞬间的速度比乙在落地前瞬间的速度大
题型:不详难度:| 查看答案
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