2011年3月11日,日本大地震以及随后的海啸给日本带来了巨大的损失。灾后某中学的部分学生组成了一个课题小组,对海啸的威力进行了模拟研究,他们设计了如下的模型:
题型:四川省模拟题难度:来源:
2011年3月11日,日本大地震以及随后的海啸给日本带来了巨大的损失。灾后某中学的部分学生组成了一个课题小组,对海啸的威力进行了模拟研究,他们设计了如下的模型:如图甲在水平地面上放置一个质量为m=4kg的物体,让其在随位移均匀减小的水平推力作用下运动,推力F随位移x变化的图像如图乙所示,已知物体与地面之间的动摩擦因数为,。 (1)运动过程中物体的最大加速度为多少? (2)在距出发点什么位置时物体的速度达到最大? (3)物体在水平面上运动的最大位移是多少? |
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答案
解:(1)牛顿运动定理F-μmg=ma 当推力F=100N时,物体所受合力最大,加速度最大 代入解得a=F/m-μg=20m/s2 (2)由图像可得推力F随位移x变化的数值关系为:F=100-25x 速度最大时,物体加速度为零 则F=μmg 代入解得x=3.2m (3)由图像得推力对物体做功WF=1/2F·x0=200J 动能定理WF-μmgxm=0 代入数据得xm=10m |
举一反三
如图所示,绝缘光滑的细杆与水平面成45°角,A、C两点在同一竖直线上,B、C两点在同一水平线上,O点为AB的中点,在C点固定一个带正电的点电荷Q,杆上套一个带正电的小环,环在A点时正好能保持静止.现给环一个沿杆向下的初速度v0,在环由A运动到B的过程中,下列判断正确的是 |
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A.经过O点时的加速度为 B.从A点到B点环的机械能一直在减小 C.到达B点时环的速度又为v0 D.到达B点时环与杆之间的相互作用力为零 |
如图所示,长12m,质量为50kg的木板左端有一立柱,木板置于水平地面上,木板与地面间的动摩擦因数为0.1,质量为50kg的人立于木板左端.木板与人均静止.人以4m/s2匀加速向右奔跑至板的右端并立即抱住木柱,试求: (1)人从开始奔跑至到达木板右端所经历的时间; (2)木板的总位移. |
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物体在与初速度始终在同一直线上的合外力F的作用下运动.取v0方向为正时,合外力F随时间t的变化情况如图所示,则在0-t2这段时间内 |
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A.物体的加速度先减小后增大,速度也是先减小后增大 B.物体的加速度先增大后减小,速度也是先增大后减小 C.物体的加速度先减小后增大,速度一直在增大 D.物体的加速度先减小后增大,速度一直在减小 |
如图所示,位于光滑固定斜面上的小物块P受到一水平向右的推力F的作用。已知物块P沿斜面加速下滑。现保持F的方向不变,使其减小,则加速度 |
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A.一定变小 B.一定变大 C.一定不变 D.可能变小,可能变大,也可能不变 |
如图所示,物块m 与车厢后壁间的动摩擦因数为μ,当该车水平向右加速运动时,m 恰好沿车厢后壁匀速下滑,则车的加速度为 |
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A.g B.μg C. D.μg |
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