一质量为m=1kg的木箱在水平地面上沿直线向右运动,到达A处时木箱开始受到F=4N的水平恒力作用,此后木箱继续沿同一直线运动,经过t=2s到达B处,木箱在B处的
题型:湖北省模拟题难度:来源:
一质量为m=1kg的木箱在水平地面上沿直线向右运动,到达A处时木箱开始受到F=4N的水平恒力作用,此后木箱继续沿同一直线运动,经过t=2s到达B处,木箱在B处的速度与在A处的速度大小相同。已知木箱与水平地面之间的动摩擦因数为μ=0.2,重力加速度g=10m/s2,求木箱在这2s内的位移。 |
答案
解:依题意可知,木箱先向右做匀减速直线运动,速度减小为零后向左做匀加速直线运动,如图所示。
设木箱在A处向右的速度大小为v,经过t1速度减小为零,位移大小为s1,加速度大小为a1, 由牛顿第二定律F+μmg=ma1 v=a1t1 (方向水平向右) 设再经过t2到达B处,木箱速度大小仍为v,位移大小为s2,加速度大小为a2, 由牛顿第二定律F-μmg=ma2
(方向水平向左) 又t1+t2=2s 则木箱这2s内的位移s=s2-s1 联立解得s=1.5m 位移方向水平向左。 |
举一反三
一个质量为4kg的物体静止在足够大的光滑水平地面上。从t=0开始,物体受到一个大小和方向呈周期性变化的水平力F作用,力F随时间的变化规律如图所示。则 |
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A.t=2s时物体沿负方向运动的位移最大 B.t=4s时物体运动的位移达最小值 C.每个周期内物体的速度变化为一定值 D.4s后相邻的两个周期内物体的位移之差为一定值 |
“引体向上运动”是同学们经常做的一项健身运动。如图所示,质量为m的某同学两手正握单杠,开始时,手臂完全伸直,身体呈自然悬垂状态,此时他的下鄂距单杠面的高度为H,然后他用恒力F向上拉,下领必须超过单杠面方可视为合格。已知H=0.6m,m=60kg,重力加速度g=10m/s2。不计空气阻力,不考虑因手臂弯曲而引起人的重心位置的变化。 (1)第一次上拉时,该同学持续用力,经过t=1s时间,下鄂到达单杠面,求该恒力F的大小及此时他的速度大小; (2)第二次上拉时,用恒力F"=720N拉至某位置时,他不再用力,而是依靠惯性继续向上运动,为保证此次引体向上合格,恒力F的作用时间至少为多少? |
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一轻质弹簧一端固定在竖直墙壁上,另一自由端位于O点,现用一滑块将弹簧的自由端(与滑块未拴接)从O点压缩至A点后由静止释放,运动到B点停止,如图所示。滑块自A运动到B的v-t图象,可能是下图中的 |
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A. |
B. |
C. |
D. |
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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