如图甲所示为学校操场上一质量不计的竖直滑竿,滑竿上端固定,下端悬空。为了研究学生沿竿的下滑情况,在竿的顶部装有一拉力传感器,可显示竿的顶端所受拉力的大小。现有一
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如图甲所示为学校操场上一质量不计的竖直滑竿,滑竿上端固定,下端悬空。为了研究学生沿竿的下滑情况,在竿的顶部装有一拉力传感器,可显示竿的顶端所受拉力的大小。现有一
题型:0103 月考题
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如图甲所示为学校操场上一质量不计的竖直滑竿,滑竿上端固定,下端悬空。为了研究学生沿竿的下滑情况,在竿的顶部装有一拉力传感器,可显示竿的顶端所受拉力的大小。现有一质量m=50kg的学生(可视为质点)从上端由静止开始滑下,5s末滑到竿底时速度恰好为零。以学生开始下滑时刻为计时起点,传感器显示的拉力随时间变化情况如图乙所示,g取
。求:
(1)该学生下滑过程中的最大速度;
(2)1-5s传感器显示的拉力F的大小;
(3)滑竿的长度。
答案
解:(1)滑杆对人的作用力与人对滑杆的拉力是一对作用力与反作用力,由图象可知,0-1s内,滑竿对人的作用力
的大小为380N,方向竖直向上,人向下作匀加速运动。以人为研究对象,根据牛顿第二定律有:
1s末人的速度为:
1s末-5s末,滑杆对人的拉力为大于500N,人作匀减速运动,5s末速度为零,所以1s末人的速度达到最大值
由以上两式代入数值解得:
(2)F=530N
(3)滑竿的长度等于人在滑竿加速运动和减速运动通过的位移之和
加速运动的位移:
减速运动的位移:
滑竿的总长度:
举一反三
如果将“超市”中运送货物所用的平板车固定在水平地面上,配送员用300 N水平力拖动其上的一箱60 kg的货物时,该货物刚好能在平板车上开始滑动。若配送员拖动平板车由静止开始加速前进,要保证此箱货物一定不从车上滑落,则车的加速度的取值可以为
[ ]
A.3.5m/s
2
B.5.5 m/s
2
C.7.5m/s
2
D.9.5m/s
2
题型:同步题
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在汽车中悬线上挂一小球。实验表明,当小球做匀变速直线运动时,悬线将与竖直方向成某一固定角度。如图所示,若在汽车底板上还有一个跟其相对静止的物体M,则关于汽车的运动情况和物体M的受力情况正确的是
[ ]
A.汽车一定向右做加速运动
B.汽车一定向左做加速运动
C.M除受到重力、底板的支持力作用外,还一定受到向右的摩擦力作用
D.M除受到重力、底板的支持力作用外,还可能受到向左的摩擦力作用
题型:同步题
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如图所示,一辆卡车后面用细绳拖着质量是m的物体A向左加速运动,绳与水平地面夹角α=53°,A与地面的摩擦不计。
(1)当卡车以a
1
=g/2加速运动时,A对地面的压力多大?
(2)当卡车以a
2
=g加速运动时,求绳的拉力?
题型:同步题
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斜面长10m,高6m,质量为10kg的物体在斜面底部受一个沿斜面向上的力F=100N作用,由静止开始运动。2s内物体移动了4m,2s末撤去力F,求撤去后经多长时间物体返回斜面底端?(g=10m/s
2
,计算结果可以用根号形式)
题型:同步题
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质量为40kg的雪撬在倾角θ=37°的斜面上向下滑动(如图甲所示),所受的空气阻力与速度成正比。今测得雪撬运动的v-t图像如图乙所示,且AB是曲线的切线,B点坐标为(4,15),CD是曲线的渐近线。试求空气的阻力系数k和雪撬与斜坡间的动摩擦因数μ。
题型:同步题
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