(16分)在光滑水平面上有一质量m=1.0×10-3kg的小球,静止在O点,以O点为原点,在该水平面内建立直角坐标系Oxy,如图所示.现突然加一沿x轴正方向、大
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(16分)在光滑水平面上有一质量m=1.0×10-3kg的小球,静止在O点,以O点为原点,在该水平面内建立直角坐标系Oxy,如图所示.现突然加一沿x轴正方向、大
题型:不详
难度:
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(16分)在光滑水平面上有一质量m=1.0×10
-3
kg的小球,静止在O点,以O点为原点,在该水平面内建立直角坐标系Oxy,如图所示.现突然加一沿x轴正方向、大小为F=2.0×10
-4
N的恒力,使小球开始运动,经过1.0s,所加恒力突然变为沿y轴正方向,大小仍为F=2.0×10
-4
N的恒力,再经过1.0s所加恒力又突然变为另一个恒力.使小球在此恒力作用下经1.0s速度变为0.求此恒力及速度为0时小球的位置.
答案
F=0.2
,小球到达的位置坐标为
x
3
=0.40m,y
3
=0.20m
解析
由牛顿定律可知小球的加速度
a=F/m=0.20m/s
2. ----------------------------------------------------------------------------------------------
(1分)
当F沿x轴正方向时,经1.0s小球
的速度大小为v
x
="at=0.20×1.0=0.20m/s" ------------------------------------------(1分)
(方向沿x轴方向)
小球沿x轴方向移动的距离为△x
1
=at
2
/2=0.10m.---------------------------------(1分)
在第2s内,F方向y轴正方向,x方向不再受力,
所以第2s内小球在x方向做匀速运动,在y方向做初速度为0的匀加速直线运动(类似平抛运动)-------------(1分)沿y方向的距离:△y=at
2
/2=0.10m.-------(1分)
沿x方向的距离:△x
2
=v
x
t=0.2×1.0=0.20m.--------------(1分)
第2s未在y方向分速度为:
v
y
=at=0.20×1.0=0.20m/s-------------------(1分)
由上可知,此时小球运动方向与x轴成45°角,要使小球速度变为0,则在第3s内所加恒力方向必须与此方向相反,即指向第三象限,与x轴成225°角.--------------(2分)
在第3s内,设在电场作用下小球加速度的x分量和y方向分量分别为a
x
、a
y
,则
a
x
=v
x
/t=0.2m/s
2
,---------------(0.5分)
a
y
=v
y
/t=0.20m/s
2
;-----------------------(0.5分)
此恒力的大小F=ma=0.2
-------------(2分)
在第3s未,小球到达的位置坐标为
x
3
=△x
1
+△x
2
+v
x
t-a
x
t
2
/2=0.40m,----------------(2分)
y
3
=△y+v
y
t-a
y
t
2
/2="0.20m " --------------------- (2分)
举一反三
(21分) 如图所示,在光滑水平桌面上放有长木板
C
,在
C
上左端和距左端
x
处各放有小物块
A
和
B
,
A
、
B
的体积大小可忽略不计,
A
、
B
与长木板
C
间的动摩擦因数为
μ
,
A
、
B
、
C
的质量均为
m
,开始时,
B
、
C
静止,
A
以某一初速度
v
0
向右做匀减速运动,设物体
B
与板
C
之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力.求:
(1)物体
A
运动过程中,物块
B
受到的摩擦力大小.
(2)要使物块
A
、
B
相碰,物块
A
的初速度
v
0
应满足的条件.
题型:不详
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已知一些材料间动摩擦因数如下:
材料
钢—钢
木—木
木—金属
木—冰
动摩擦因数
0.25
0.30
0.20
0.03
质量为1 kg的物块放置于水平面上,现用弹簧秤沿水平方向匀速拉动此物块时,读得弹簧秤的示数为3N,则关于两接触面的材料可能是(取
g
=10m/s
2
)
A.钢—钢
B.木—木
C.木—金属
D.木—冰
题型:不详
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|
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如图所示,两个用轻线相连的位于光滑水平面上的物块,质量分别为m
1
和m
2
.拉力F
1
和F
2
方向相反,与轻线沿同一水平直线,且F
1
> F
2
,试求在两个物块运动过程中轻线的拉力T.
题型:不详
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|
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为恒量),发动机推力为恒力,探测器升空后发动机因故障而突然关闭,如图所示为探测器从升空到落回星球表面的速度-时间图象,则由图象可判断该探测器在星球表面所能达到的最大高度是多少?发动机工作时的推力又为多大?
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题型:不详
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如图所示,A、B两物体的质量分别为
和2
中间用轻质弹簧相连,A、B两物体与水平面间的动摩擦因数均为
,在水平推力F作用下,A、B两物体一起以加速度
向右做匀加速直线运动。当突然撤去推力F的瞬间,则A、B两物体的加速度大小分别为多少?
题型:不详
难度:
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