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文檔簡介
1、1如圖所示,滑板運動員從傾角為53°的斜坡頂端滑下,滑下的過程中他突然發(fā)現(xiàn)在斜面底端有一個高h(yuǎn)=1.4m、寬L=1.2m的長方體障礙物,為了不觸及這個障礙物,他必須在距水平地面高度H=3.2m的A點沿水平方向跳起離開斜面(豎直方向的速度變?yōu)?)已知運動員的滑板與斜面間的動摩擦因數(shù)=0.1,忽略空氣阻力,重力加速度g取10m/s2(已知sin53°=0.8,cos53°=0.6)求:(1)運動員在斜面上滑行的加速度的大??;(2)若運動員不觸及障礙物,他從斜面上起跳后到落至水平面的過程所經(jīng)歷的時間;(3)運動員為了不觸及障礙物,他從A點沿水平方向起跳的最小速度2一個質(zhì)
2、量m=200g的小球系于輕質(zhì)彈簧的一端,且套在光滑豎立的圓環(huán)上,彈簧的上端固定于環(huán)的最高點A,環(huán)的半徑R=0.5m,彈簧的原長L0=0.5m,勁度系數(shù)為4.8N/m,如圖所示位置,若小球從圖中所示位置B點由靜止開始滑動到最低點C時,彈簧的彈性勢能Ep彈=0.6J求:(1)小球到C點時的速度vC的大小;(2)小球在C點對環(huán)的作用力(g=10m/s2)3如圖所示,在光滑水平面上有A、B兩個物體,B在前,A在后,A正以6 m/s的速度向右運動,B靜止;當(dāng)A、B之間距離為18m時,在A、B之間建立相互作用,其作用力為恒力,此后B物體加速,經(jīng)過4 s,物體B的速度達(dá)到3 m/s,此時撤去A、B之間的相互
3、作用,A、B繼續(xù)運動又經(jīng)4 s,A恰好追上B,在這一過程中。求:(1)在A物體追上B物體前,B運動的位移大??;(2)在兩物體間有相互作用時,物體A和B的加速度aA和aB的大?。?某運動員做跳傘訓(xùn)練,他從懸停在空中的直升飛機(jī)上由靜止跳下,跳離飛機(jī)一段時間后打開降落傘做減速下落他打開降落傘后的速度圖象如圖所示已知人和降落傘的總質(zhì)量m= 80kg,g取10 m/s2(1)不計人所受的阻力,求打開降落傘前運動員下落的高度?(2)打開傘后傘所受阻力Ff與速度v成正比,即Ffkv,求打開傘瞬間運動員的加速度a的大小和方向?5汽車發(fā)動機(jī)的額定功率為40KW,質(zhì)量為2000kg,當(dāng)汽車在水平路面上行駛時受到阻
4、力為車重的01倍(),求:(1)汽車在路面上能達(dá)到的最大速度?(2)若汽車以額定功率啟動,當(dāng)汽車速度為5時的加速度?(3)若汽車從靜止開始保持1的加速度作勻加速直線運動,達(dá)到額定輸出功率后,汽車保持功率不變又加速行駛了800m,直到獲得最大速度后才勻速行駛。求汽車從靜止到獲得最大行駛速度所用的總時間?6在粗糙的水平桌面上有兩個靜止的木塊A和B,B的質(zhì)量為A的2倍,兩者相距d=19m已知木塊與桌面之間的動摩擦因數(shù)均為=05,現(xiàn)給木塊A一大小為的初速度,使A和B發(fā)生彈性正碰,碰撞時間極短,重力加速度g=10m/s2求兩木塊都停止運動時的距離72011年7月23日晚,甬溫線永嘉站至溫州南站間,北京南
5、至福州D301次列車與杭州至福州南D3115次列車發(fā)生追尾事故,造成動車組運行以來的特重大鐵路交通事故事故發(fā)生前D3115次動車組正以20km/h的目視行車速度在發(fā)生事故的鐵路上勻速行駛,而D301次動車組駛離永嘉站后,2分鐘車速達(dá)到216km/h,便開始勻速行駛不幸的是幾分鐘后就發(fā)生了追尾事故如果認(rèn)為D301次動車組以恒定加速度從靜止駛離永嘉車站,求:(1)D301的啟動加速度和加速距離分別是多少?(2)已知動車組緊急制動的加速度為3m/s2,D301正常行駛后,為了避免事故發(fā)生,應(yīng)至少距離D3115多遠(yuǎn)開始剎車才有可能避免事故發(fā)生?8如圖所示,位于豎直平面上的1/4圓弧光滑軌道,半徑為R,
6、OB沿豎直方向,圓弧軌道上端A點距地面高度為H,質(zhì)量為m的小球從A點靜止釋放,到B點的速度為,最后落在地面C點處,不計空氣阻力。試求:(1)小球剛運動到B點時,對軌道的壓力多大?(2)小球落地點C與B的水平距離S為多少?(3)比值R/H為多少時,小球落地點C與B水平距離S最遠(yuǎn)?該水平距離的最大值是多少?9A、B兩列火車,在同一軌道上同向行駛,A車在前,其速度,B車速度,因大霧能見度很低,B車在距A車時才發(fā)現(xiàn)前方有A車,這時B車立即剎車,但B車要減速才能夠停止,問:(1)A車若按原速前進(jìn),兩車是否會相撞?若會相撞,將在何時何地?(2)若B車剎車后,A車以加速度加速前進(jìn),問能否避免事故?若能夠避免
7、則兩車最近時相距多遠(yuǎn)?10一輛質(zhì)量為20×103 kg的汽車,以額定功率為60×104 W在水平公路上行駛,汽車受到的阻力為一定值,在某時刻汽車所能達(dá)到的最大速度是30m/s,求:(1)汽車受到的阻力是多大?(2)當(dāng)汽車的加速度為050m/s2 時汽車的速度是多大?11如圖所示,一水平傳送帶以4m/s的速度逆時針傳送,水平部分長L=6m,其左端與一傾角為=30°的光滑斜面平滑相連,斜面足夠長,一個可視為質(zhì)點的物塊無初速度地放在傳送帶最右端,已知物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)=0.2,g取10m/s2求物塊從放到傳送帶上到第一次滑回傳送帶最遠(yuǎn)端所用的時間12如圖所示,一
8、個與水平方向成=37°的傳送帶逆時針轉(zhuǎn)動,線速度為v=10m/s,傳送帶A、B兩輪間距離L=10.25m一個質(zhì)量m=1kg的可視為質(zhì)點的物體輕放在A處,物體與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)=0.5sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2求:(1)物體在A處加速度a的大?。唬?)物體在傳送帶上機(jī)械能的改變量E;(3)物體與傳送帶因摩擦而產(chǎn)生的熱量Q13如圖所示,水平傳送帶的右端與豎直面內(nèi)的用光滑鋼管彎成的“9“形固定軌道相接,鋼管內(nèi)徑很小傳送帶的運行速度為v0=6m/s,將質(zhì)量m=1.0kg的可看作質(zhì)點的滑塊無初速地放到傳送帶A端,傳送帶長度為L=12.
9、0m,“9“字全高H=0.8m“9“字上半部分圓弧半徑為R=0.2m,滑塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為=0.3,重力加速度g=10m/s2,試求:(1)滑塊從傳送帶A 端運動到B端所需要的時間;(2)滑塊滑到軌道最高點C時對軌道作用力的大小和方向;(3)若滑塊從“9”形軌道D點水平拋出后,恰好垂直撞在傾角=45°的斜面上P點,求P、D兩點間的豎直高度h14在一次救援中,一輛汽車停在一傾角為的小山坡坡底,突然司機(jī)發(fā)現(xiàn)在距坡底的山坡處一巨石以的初速度加速滾下,巨石和山坡間的動摩擦因數(shù)為,巨石到達(dá)坡底后速率不變,在水平面的運動可以近似看成加速度大小為的勻減速直線運動;司機(jī)發(fā)現(xiàn)險情后經(jīng)過汽車才啟
10、動起來,并以的加速度一直做勻加速直線運動(如圖所示),求:(1)巨石到達(dá)坡底時間和速率分別是多少?(2)汽車司機(jī)能否安全脫險?15某飛機(jī)場利用如圖所示的傳送帶將地面上的貨物運送到飛機(jī)上,傳送帶與地面的夾角30°,傳送帶兩端A、B的長度L10 m,傳送帶以v5 m/s的恒定速度勻速向上運動在傳送帶底端A輕輕放一質(zhì)量m5 kg的貨物,貨物與傳送帶間的動摩擦因數(shù),(g取10 m/s2)(1)求貨物從A運動到B的所有的加速度大小和方向。(2)計算貨物從A端運送到B端所需的時間。16避險車道是避免惡性交通事故的重要設(shè)施,由制動坡床和防撞設(shè)施等組成,如圖豎直平面內(nèi),制動坡床視為與水平面夾角為的斜
11、面。一輛長12 m的載有貨物的貨車因剎車失靈從干道駛?cè)胫苿悠麓?,?dāng)車速為23 m/s時,車尾位于制動坡床的低端,貨物開始在車廂內(nèi)向車頭滑動,當(dāng)貨物在車廂內(nèi)滑動了4 m時,車頭距制動坡床頂端38 m,再過一段時間,貨車停止。已知貨車質(zhì)量是貨物質(zhì)量的4倍,貨物與車廂間的動摩擦因數(shù)為04;貨車在制動坡床上運動受到的坡床阻力大小為貨車和貨物總重的044倍。貨物與貨車分別視為小滑塊和平板,取。求:(1)貨物在車廂內(nèi)滑動時加速度的大小和方向;(2)制動坡床的長度。17五一放假期間,全國高速公路免費通行,小轎車可以不停車通過收費站,但要求小轎車通過收費站窗口前x0=9m區(qū)間的速度不超過v0=6m/s?,F(xiàn)有甲
12、、乙兩小轎車在收費站前平直公路上分別以v甲=20m/s和v乙=34m/s的速度勻速行駛,甲車在前,乙車在后。甲車司機(jī)發(fā)現(xiàn)正前方收費站,開始以大小為a甲=2m/s2的加速度勻減速剎車。(1)甲車司機(jī)需在離收費站窗口至少多遠(yuǎn)處開始剎車才不違章;(2)若甲車司機(jī)經(jīng)剎車到達(dá)離收費站窗口前9m處的速度恰好為6m/s,乙車司機(jī)在發(fā)現(xiàn)甲車剎車時經(jīng)t0=05s的反應(yīng)時間后開始以大小為a乙=4m/s2的加速度勻減速剎車。為避免兩車相撞,且乙車在收費站窗口前9m區(qū)不超速,則在甲車司機(jī)開始剎車時,甲、乙兩車至少相距多遠(yuǎn)?18滑雪運動是把滑雪板裝在靴底上在雪地上進(jìn)行速度、跳躍和滑降的競賽運動。滑雪運動中當(dāng)滑雪板相對雪
13、地速度較大時,會把雪內(nèi)的空氣逼出來,在滑雪板與雪地間形成一個暫時的“氣墊”,從而大大減小雪地對滑雪板的摩擦然而當(dāng)滑雪板相對雪地速度較小時,與雪地接觸時間超過某一值就會陷下去,使得它們間的摩擦力增大假設(shè)滑雪者的速度超過8m/s時,滑雪板與雪地間的動摩擦因數(shù)就會由1=025變?yōu)?=0125一滑雪者從傾角=37°的坡頂A處由靜止開始自由下滑,滑至坡底B(B處為一光滑小圓?。┖笥只弦欢嗡降孛?,最后停在C處,如圖所示。不計空氣阻力,已知坡長L=241m,取g=10m/s2,sin37°=06,cos37°=08,求:(1)滑雪者從靜止開始到動摩擦因數(shù)發(fā)生變化所經(jīng)歷的時間
14、;(2)滑雪者到達(dá)B處時的速度大小;(3)若滑雪板與水平地面間的動摩擦因數(shù)3=05,求滑雪者在水平地面上運動的最大距離。19如圖所示,所有軌道均光滑,軌道AB與水平面的夾角為=370,A點距水平軌道的高度為H=18m。一無動力小滑車質(zhì)量為m=10kg,從A點沿軌道由靜止滑下,經(jīng)過水平軌道BC再滑入圓形軌道內(nèi)側(cè),圓形軌道半徑R=05m,通過圓形軌道最高點D然后從水平軌道E點飛出,E點右側(cè)有一壕溝,E、F兩點的豎直高度差h=125m,水平距離s=26m。不計小滑車通過B點時的能量損失,小滑車在運動全過程中可視為質(zhì)點,g=10m/s2,sin370=06,cos370=08,求:(1)小滑車從A滑到
15、B所經(jīng)歷的時間;(2)在圓形軌道最高點D處小滑車對軌道的壓力大小;(3)要使小滑車既能安全通過圓形軌道又不掉進(jìn)壕溝,則小滑車至少應(yīng)從離水平軌道多高的地方由靜止滑下。20如圖所示,一個質(zhì)量為M,長為L的圓管豎直放置,頂端塞有一個質(zhì)量為m的彈性小球,M=4m,球和管間的滑動摩擦力和最大靜摩擦力大小均為4mg。管從下端離地面距離為H處自由落下,運動過程中,管始終保持豎直,每次落地后向上彈起的速度與落地時速度大小相等,不計空氣阻力,重力加速度為g。求:(1)管第一次落地彈起時管和球的加速度。(2)管第一次落地彈起后,若球沒有從管中滑出,則球與管達(dá)到相同速度時,管的下端距地面的高度。21如圖所示,質(zhì)點m
16、質(zhì)量為1kg位于質(zhì)量為4kg的長木板M左瑞,M的上表面AC段是粗糙的,動摩擦因數(shù)02,且長L=05m,BC段光滑;在M的右端連著一段輕質(zhì)彈簧彈簧處于自然狀態(tài)時伸展到C點,當(dāng)M在水平向左的恒力F=14N作用下,在光滑水平面上向左運動t秒后撤去此力時,m恰好到達(dá)C點,求:時間t;此后彈簧被壓縮,最大彈性勢能是多大?22某快遞公司分揀郵件的水平傳輸裝置示意如圖,皮帶在電動機(jī)的帶動下保持v1 m/s的恒定速度向右運動,現(xiàn)將一質(zhì)量為m2 kg的郵件輕放在皮帶上,郵件和皮帶間的動摩擦因數(shù)05設(shè)皮帶足夠長,取g10 m/s2,在郵件與皮帶發(fā)生相對滑動過程中,求:(1)郵件滑動的時間t;(2)郵件對皮帶所做的
17、功W;(3)皮帶與郵件摩擦產(chǎn)生的熱量Q23水平傳送帶被廣泛的應(yīng)用于飛機(jī)場和火車站,對旅客的行李進(jìn)行安全檢查,圖為一水平傳送帶裝置示意圖,繃緊的傳送帶AB始終保持的恒定速度運行,一質(zhì)量為的行李無初速的放在A處,該行李與傳送帶間的動摩擦因數(shù),AB間的距離,取,求:(1)行李從A運送到B所用的時間為多少。(2)電動機(jī)運送該行李需增加的電能為多少。(3)如果提高傳送帶的運行速率,行李就能夠較快的傳送到B處,求行李從A處傳送到B處的最短時間和傳送帶對應(yīng)的最小運行速率。24如圖所示,水平傳送帶以v=12m/s的速度順時針做勻速運動,其上表面的動摩擦因數(shù)1=0.1,把質(zhì)量m=20kg的行李包輕放上傳送帶,釋
18、放位置距傳送帶右端4.5m處.平板車的質(zhì)量M=30kg,停在傳送帶的右端,水平地面光滑,行李包與平板車上表面間的動摩擦因數(shù)2=0.3,平板車長10m,行李包從傳送帶滑到平板車過程速度不變,行李包可視為質(zhì)點.(g=10m/s2)求:(1)行李包在平板車上相對于平板車滑行的時間是多少?(2)要想行李包不從平板車滑出,求行李包釋放位置應(yīng)滿足什么條件?25如圖所示,傾角的斜面AB與水平面平滑連接于B點,A、B兩點之間的距離s0=3 m,質(zhì)量m=3 kg的小物塊與斜面及水平面間的動摩擦因數(shù)均為。當(dāng)小物塊從A點由靜止開始沿斜面下滑的同時,對小物塊施加一個水平向左的恒力F。取g=10 ms2。(1)若F=1
19、0 N,小物塊從A點由靜止開始沿斜面運動到B點時撤去恒力F,求小物塊在水平面上滑行的距離s。(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)(2)為確保小物塊不離開斜面,該恒力的最大值為多大?26質(zhì)量為m=20kg的物體在大小恒定的水平外力作用下,沖上一足夠長從右向左以恒定速度v0=-10m/s傳送物體的水平傳送帶,從物體開始沖上傳送帶計時,物體的速度時間圖象如圖所示,已知020s內(nèi)水平外力與物體運動方向相反,2040s內(nèi)水平外力與物體運動方向相反,g取10m/s2。求:(1)物體與傳送帶間的動摩擦因數(shù);(2)040s內(nèi)物體與傳送帶間的摩擦熱Q27如圖所示,虛線圓的半徑為
20、仏AC為光滑豎直軒,AB與BC構(gòu)成直角的L形軌道,小球與AB、BC軌道間的動摩擦因數(shù)均為,A、B、C三點正好是圓上三點,而AC正好為該圓的直徑,AB與AC的夾角為如果套在AC桿上的小球自A點靜止釋放,分別沿ABC軌、和AC直軌道運動,忽略小球滑過B處時能量損耗。求:(1)小球在AB軌道上運動的加速度(2)小球沿ABC軌道運動到達(dá)C點時的速率;(3)若AB、BC、AC軌道均光滑,如果沿ABC軌道運動到達(dá)C點的時間與沿AC直軌道運動到達(dá)C點的時間之比為5:3,求a的正切值28如圖所示,有一個可視為質(zhì)點的質(zhì)量為的小物塊從光滑平臺上的A點以的初速度水平拋出,到達(dá)C點時,恰好沿C點的切線方向進(jìn)入固定在水
21、平地面上的光滑圓弧軌道,最后小物塊滑上緊靠軌道末端D點的質(zhì)量為的長木板。已知木板上表面與圓弧軌道末端切線水平,木板下表面與水平地面之間光滑接觸,小物塊與長木板間的動摩擦因數(shù),圓弧軌道的半徑為,C點和圓弧的圓心連線與豎直方向的夾角,不計空氣阻力,重力加速度取,。求:(1)到達(dá)C點的速度大?。唬?)小物塊剛要到達(dá)圓弧軌道末端D點時對軌道的壓力;(3)要使小物塊不滑出長木板,木板的最小長度。29物體A的質(zhì)量,靜止在光滑水平面上的平板車B的質(zhì)量為、長。某時刻A以向右的初速度滑上木板B的上表面,在A滑上B的同時,給B施加一個水平向右的拉力。忽略物體A的大小,已知A與B之間的動摩擦因數(shù),取重力加速度,試求
22、:(1)若,物體A在小車B上相對小車B滑行的時間和最大距離;(2)如果要使A不至于從B上滑落,拉力F的大小應(yīng)滿足的條件。30如圖所示,物體A放在長L=1m的木板B上,木板B靜止于水平面上已知A的質(zhì)量mA和B的質(zhì)量mB均為2.0kg,A、B之間的動摩擦因數(shù)1=0.2,B與水平面之間的動摩擦因數(shù)2=0.1,最大靜摩擦力與滑動摩擦力大小視為相等,重力加速度g取10m/s2若從t=0開始,木板B受F=16N的水平恒力作用,(1)木板B受F=16N的水平恒力作用時,A、B的加速度aA、aB各為多少?(2)t=2s時,在B的速度為多少?試卷第9頁,總10頁參考答案1(1)運動員在斜面上滑行的加速度的大小為
23、7.4m/s2;(2)他從斜面上起跳后到落至水平面的過程所經(jīng)歷的時間為0.8s(3)他從A點沿水平方向起跳的最小速度為6m/s【解析】試題分析:(1)設(shè)運動員連同滑板的質(zhì)量為m,運動員在斜面上滑行的過程中,根據(jù)牛頓第二定律:mgsin53°mgcos53°=ma,解得運動員在斜面上滑行的加速度:a=gsin53°gcos53°=80.6m/s2=7.4m/s2(2)從運動員斜面上起跳后沿豎直方向做自由落體運動,根據(jù)自由落體公式:H=,解得:t=0.8s(3)為了不觸及障礙物,運動員以速度v沿水平方向起跳后豎直下落高度為Hh時,他沿水平方向的運動的距離為,
24、設(shè)他在這段時間內(nèi)運動的時間為t,則:代入數(shù)據(jù)解得:v=6.0m/s2(1)小球到C點時的速度vc的大小3m/s;(2)小球在C點對環(huán)的作用力3.2N【解析】試題分析:(1)小球由B點滑到C點,由動能定理m=mg(R+Rcos60°)+E彈由題意可知,E彈=0.60J解得:VC=3m/s(2)在C點:F彈=(2Rl0)k=2.4N設(shè)環(huán)對小球作用力為N,方向指向圓心,由牛頓第二定律得:F+Nmg=m解得N=3.2N小球?qū)Νh(huán)作用力為N則有:N=N=3.2N3(1)18 m(2)05 m/s2 ;075 m/s2【解析】試題分析:物體B先加速運動后勻速運動(1)xBt1vBt218 m(2)
25、aB075 m/s2A物體先減速運動再勻速運動A減速運動的位移:x1v0t1aAt126×4aA×42248aAA勻速運動的位移:x2(v0aAt1)×t22416aA由題知xAx1x2xB18,即4824aA1818解得aA05 m/s2考點:勻變速直線運動的規(guī)律4(1)20m(2)30 m/s2 ,方向豎直向上【解析】試題分析:(1)設(shè)打開降落傘時的速度為v0,下落高度為h0 將v020 m/s代入解得h020m (2)設(shè)勻速下落時速度為v,對運動員由受力平衡可知kvmg 將v5 m/s代入解得k160 N·s/m 剛打開降落傘時,對運動員和傘,由牛
26、頓第二定律得kv0mgma 代入數(shù)據(jù)解得 a30 m/s2 方向豎直向上 考點:牛頓第二定律的應(yīng)用【名師點睛】此題是牛頓定律的綜合應(yīng)用問題;解題時要能根據(jù)物體的受力情況分析物體的運動情況,知道物體最后能達(dá)到穩(wěn)定速度狀態(tài),此時阻力和重力平衡,根據(jù)牛頓第二定律來求解加速度5(1)20m/s(2)3m/s2(3)575s【解析】試題分析:(1)汽車有最大速度時,(2)當(dāng)速度v=5m/s時,則 (3)汽車勻加速運動時,由牛頓第二定律得:F- 01mg=ma ,F(xiàn)=4000N由P=Fv可知,勻加速的末速度:汽車勻加速的運動時間:汽車以額定功率加速過程,由動能定理得:Pt2-01mgs=mvm2-mv2時
27、間: t2=475s汽車總的運動時間: t=t1+t2=575s考點:牛頓第二定律;動能定理645m【解析】試題分析:設(shè)A的質(zhì)量為m,則B的質(zhì)量為2m,A、B碰撞前瞬間A的速度為,碰撞后A、B的速度分別為和,則由功能關(guān)系和動量守恒定律可知解得:, 即A、B碰撞后速度方向相反,設(shè)碰撞后物塊A運動的距離為,物塊B運動的距離為,則由功能關(guān)系知:兩木塊都停止運動時的距離:考點:動量守恒定律及機(jī)械能守恒定律7(1)05m/s2,36km;(2)4923m【解析】試題分析:(1)由于D301次動車組2分鐘(120s)車速達(dá)到216km/h=60m/s,由v=v0+at所以得:加速的距離為: (2)要想滿足
28、二車恰好不撞,則必須至少滿足,D301追上D3115時二車速度相同,所以得:v=v0att=181s二車之間的位移關(guān)系為:代入數(shù)據(jù)解得:s=4923m考點:勻變速直線運動的規(guī)律8(1)3mg(2)(3)當(dāng)時,s最大值【解析】試題分析:(1)小球沿圓弧做圓周運動,在B點由牛頓第二定律有解得NB=3mg根據(jù)牛頓第三定律,小球?qū)壍赖膲毫Υ笮〉扔谲壍缹π∏虻闹С至?,?mg(2)小球由BC過程,水平方向有:s=vB·t豎直方向有:解得(3)水平距離:所以,當(dāng)時,s最大考點:平拋運動【答案】(1)會相遇(2)未碰撞 【解析】試題分析:(1)aB= =0.25 m/s2A、B車運動速度相等時間
29、, 因,故會相撞。設(shè)經(jīng)t時間相撞:vB t1-aBt12=600+ vAt1或(舍去)距B: 或 距A :。(2)B停 t1= =120S速度相等時:,A的位移:xA´= vA to+ vAt2+aAt22 B的位移為;xB´= vB(to+ t2)- aB(to+ t2)2 , ??键c:勻變速直線運動的位移與時間的關(guān)系名師點睛:解決本題的關(guān)鍵知道速度大者減速追速度小者,在速度相等之前,兩車的距離越來越小,若未相撞,速度相等之后,兩車的距離越來越大,可知只能在速度相等之時或相等之前相撞。10(1)2000N (2)20m/s【解析】試題分析:(1)汽車所做勻速直線運動時受力
30、平衡,汽車的牽引力等于所受的阻力,由功率:P=Fv=fv解得:f=2000N(2)當(dāng)汽車的加速度為050m/s2,由牛頓第二定律得:F1-f=ma解得:F1=3000N由:P=F1v1解得:v1=20m/s考點:功率;牛頓第二定律名師點睛:當(dāng)機(jī)車從靜止開始沿水平面加速運動時,有兩種不同的加速過程,但分析時采用的基本公式都是P=Fv和F-f=ma為使問題簡化,假定機(jī)車所受阻力大小恒定。116.1s【解析】試題分析:根據(jù)牛頓第二定律得,mg=ma解得物塊在傳送帶上的加速度大小a=g=2m/s2;設(shè)經(jīng)過t時間物塊的速度與傳送帶的速度相同,則有:v=at1,解得;經(jīng)過的位移,在傳送帶上勻速運動的時間物
31、塊在斜面上的加速度a=,在斜面上的運動時間,返回傳送帶在傳送帶減速到零的時間則t=t1+t2+t3+t4=6.1s12(1)物體在A處加速度a的大小是10m/s2;(2)物體在傳送帶上機(jī)械能的改變量E是1J;(3)物體與傳送帶因摩擦而產(chǎn)生的熱量是21J【解析】試題分析:(1)物體在A處時傳送帶對物體有向下的摩擦力作用由牛頓第二定律:mgsin+mgcos=ma解得:(2)設(shè)物體經(jīng)過時間t達(dá)到與傳送帶相對靜止,發(fā)生的位移為x,則:v=at聯(lián)解得:x=5mL=10.25m,表明以后物體將繼續(xù)下滑設(shè)物體繼續(xù)下滑的加速度為a,則:mgsinmgcos=ma'由功能關(guān)系:E=mgcosxmgco
32、s(Lx)聯(lián)解得:E=1J(3)設(shè)物體繼續(xù)下滑至B所用時間為t,則:設(shè)物體相對于傳送帶的位移為d,則:d=(vtx)+(Lx)vt'Q=mgcosd聯(lián)解得:Q=21J13(1)滑塊從傳送帶A 端運動到B端所需要的時間為3s;(2)滑塊滑到軌道最高點C時對軌道作用力的大小為90N,方向豎直向下;(3)若滑塊從“9”形軌道D點水平拋出后,恰好垂直撞在傾角=45°的斜面上P點,P、D兩點間的豎直高度h為1.4m【解析】試題分析:(1)在傳送帶上加速運動時,由牛頓第二定律得:mg=ma,代入數(shù)據(jù)解得:a=g=0.3×10=3m/s2,加速到與傳送帶達(dá)到共速所需要的時間:t=
33、2s,前2s內(nèi)的位移x1=at2=×3×22=6m,之后滑塊做勻速運動的位移x2=Lx1=6m所用的時間:t2=1s,故t=t1+t2=2+1=3s(2)滑塊由B到C的過程中,由動能定理得:mgH=,在C點,軌道對滑塊的彈力與其重力的合力為其做圓周運動提供向心力,設(shè)軌道對滑塊的彈力方向豎直向下,由牛頓第二定律得:FN+mg=m,解得:FN=90N,方向豎直向下,由牛頓第三定律得,滑塊對軌道的壓力大小 90N,方向豎直向上(3)滑塊從B到D的過程中,由動能定理得:mg(H2R)=,在P點:vy=,又h=,代入數(shù)據(jù),解得h=1.4m【答案】(1),;(2) 無法脫險【解析】試題
34、分析:(1)設(shè)巨石到達(dá)坡底時間為,速率為,則由牛頓第二定律: ,代入數(shù)值得,(2)到達(dá)水平面后,開始計時為巨石減速:車加速:當(dāng)車和巨石速度相等時:,此時車的位移為巨石的位移:,所以無法脫險??键c:勻變速直線運動的位移與時間的關(guān)系【名師點睛】本題主要考查了勻變速直線運動為位移時間公式和速度時間公式的直接應(yīng)用,關(guān)鍵抓住臨界狀態(tài),即抓住速度相等時,結(jié)合兩者的位移關(guān)系進(jìn)行求解15(1)25 m/s2 ,方向沿斜面向上。(2)3s【解析】試題分析:(1)開始一段時間,由牛頓第二定律得mgcos30°mgsin30°ma解得a125 m/s2 ,方向沿斜面向上。貨物勻加速運動的時間 t
35、12 s貨物勻加速運動的位移 x1a t12×25×22 m5 m因為x1< L,隨后貨物做勻速運動,a20 m/s2 ,(2)勻速運動位移x2Lx15 m勻速運動時間t21 s運動的總時間tt1t23 s考點:牛頓第二定律的綜合應(yīng)用【名師點睛】此題是牛頓第二定律的綜合應(yīng)用問題;對傳送帶帶動貨物的題目,一種是判定何時到達(dá)共同速度另一種是要判定在到達(dá)相同速度前,物體是否已經(jīng)到達(dá)傳送帶末端。16(1)5m/s2,方向沿斜面向下(2)98m【解析】試題分析:(1)設(shè)貨物的質(zhì)量為m,貨物在車廂內(nèi)滑動過程中,貨物與車廂的動摩擦因數(shù)=04,受摩擦力大小為f,加速度大小為a1,則聯(lián)
36、立并代入數(shù)據(jù)得a1=5 m/sa1的方向沿制動坡床向下。(2)設(shè)貨車的質(zhì)量為M,車尾位于制動坡床底端時的車速為v=23 m/s。貨車在車廂內(nèi)開始滑動到車頭距制動坡床頂端s0=38m的過程中,用時為t,貨物相對制動坡床的運動距離為s1,在車廂內(nèi)滑動的距離s=4m,貨車的加速度大小為a2,貨車相對制動坡床的運動距離為s2。貨車受到制動坡床的阻力大小為F,F(xiàn)是貨車和貨物總重的k倍,k=044,貨車長度l0=12m,制動坡床的長度為l,則聯(lián)立-并代入數(shù)據(jù)得考點:勻變速直線運動的應(yīng)用;牛頓第二定律【名師點睛】此題依據(jù)高速公路的避嫌車道,考查了牛頓第二定律的綜合應(yīng)用;涉及到兩個研究對象的多個研究過程;關(guān)鍵
37、是弄清物理過程,分析貨物和車的受力情況求解加速度,然后選擇合適的物理過程研究解答;此題屬于中等題目17(1)100m(2)66m【解析】試題分析:(1)對甲車,速度由20m/s減至6m/s的位移91mm即甲車司機(jī)需在離收費站至少100m處開始剎車。(2)設(shè)甲、乙兩車速度相同的時間為,有運動學(xué)公式得:解得:8s相同速度4m/s<6m/s,即6m/s的共同速度為不相撞的臨界條件。乙車從開始以34m/s減速至6m/s的位移為157m所有要滿足條件甲、乙的距離66m??键c:勻變速直線運動的規(guī)律;追擊及相遇問題18(1) 2s (2)15m/s (3)225m【解析】試題分析:(1) 由牛頓第二定
38、律得 mgsin1mgcos=ma1 a1=4m/s2 t1=2s(2) mgsin2mgcos=ma2 a2 =5m/s2 則由代入數(shù)據(jù)解得:vB=15m/s (3) a3=3g=5m/s2 x3=225m 考點:牛頓第二定律的綜合應(yīng)用【名師點睛】本題綜合運用了牛頓第二定律、勻變速直線運動的規(guī)律,關(guān)鍵理清滑雪者的運動過程,正確地受力分析,運用牛頓定律或動能定理解題;此題還可以聯(lián)系動能定理來解答19(1)1s(2)22N(3)135m【解析】試題分析:(1) 根據(jù) 得t=1s (2)小滑車由A到D過程: 在D點: 得 由牛頓第三定律知小滑車對軌道的壓力為22N(3)小滑車要能安全通過圓形軌道,
39、在平臺上速度至少為v1,則 小滑車要能越過壕溝,在平臺上速度至少為v2,則 因為v2> v1,所以只要 得H=135m 考點:動能定理的應(yīng)用;圓周運動;平拋運動【名師點睛】選取研究過程,運用動能定理解題動能定理的優(yōu)點在于適用任何運動包括曲線運動知道小球能安全通過圓形軌道又不掉進(jìn)壕溝的含義,能把物理語言轉(zhuǎn)化為物理方程20(1),方向向上(2)【解析】試題分析:(1)管第一次落地彈起時,對于圓管:;其中則解得管的加速度為:,方向向下。對球:;解得球的加速度為,方向向上。(2)取豎直向下為正方向。球與管第一次碰地時,對整體:;解得,方向向下。碰地后管的速度為,方向向上;球的速度為,方向向下;若
40、球剛好沒有從管中滑出,設(shè)經(jīng)過時間t1,球管速度v相同,則對球,有:;對圓管,有:;聯(lián)立以上兩式解得;又管從碰地到它彈到最高點所需時間,則:因為,說明管在達(dá)到最高點前,球與管相對靜止,故管從彈起經(jīng)t1這段時間上升的高度即為所求,所以;解得:??键c:考查了運動學(xué)公式的綜合應(yīng)用【名師點睛】連接牛頓第二定律與運動學(xué)公式的紐帶就是加速度,所以在做這一類問題時,特別又是多過程問題時,先弄清楚每個過程中的運動性質(zhì),根據(jù)牛頓第二定律求加速度然后根據(jù)加速度用運動學(xué)公式解題或者根據(jù)運動學(xué)公式求解加速度然后根據(jù)加速度利用牛頓第二定律求解力211s;04J【解析】試題分析:據(jù)質(zhì)點組的動量定理有Ft=(Mv+mv)-0
41、 根據(jù)質(zhì)點組的動能定理有M和m均做初速度為零的勻加速直線運動,它們的平均速度分別是,解得t=1s;v=3m/s,v=2m/s 注:分別對A、B用動量定理加位移關(guān)系或用牛二加運動公式求解參照上述給分。方法二:物塊的加速度,板的加速度,在t時間內(nèi)的位移:物體板,且,解得t=1S根據(jù)動量守恒定律有Mv+mv=(m+M)v根據(jù)能量守恒定律有解得Epm=04J考點:動量定理;動能定理;動量守恒定律;能量守恒定律【名師點睛】此題綜合考查了動量定理,動能定理,動量守恒定律以及能量守恒定律的應(yīng)用;注意此題還可以用牛頓第二定律結(jié)合運動公式求解,但是方法較繁;解題時注意分析物理過程,正確選擇物理規(guī)律列方程求解【答
42、案】(1)(2)(3)【解析】試題分析:(1)設(shè)郵件放到皮帶上與皮帶發(fā)生相對滑動過程中受到的滑動摩擦力為F,則:,取向右為正方向,對郵件應(yīng)用動量定理得,代入數(shù)據(jù)得,。(2) 郵件與皮帶發(fā)生相對滑動的過程中,設(shè)皮帶相對地面的位移為s,則: ,摩擦力對皮帶做的功,代入數(shù)據(jù)得,。(3) 郵件與皮帶發(fā)生相對滑動的過程中,設(shè)郵件對地面的位移為x,則對郵件應(yīng)用動能定理,有: ,代入數(shù)據(jù)得,則郵件與皮帶的相對位移為:則產(chǎn)生的熱量為:??键c:動能定理;牛頓第二定律【名師點睛】本題考查了動量定理、動能定理的基本運用,本題也可以采用動力學(xué)知識進(jìn)行求解,關(guān)鍵需理清郵件在整個過程中的運動規(guī)律。23(1)2.5s;(2
43、)4J;(3)2m/s【解析】試題分析:(1)行李輕放在傳送帶上,開始是靜止的,行李受滑動摩擦力而向右運動,此時行李的加速度為a,由牛頓第二定律得(1分)設(shè)行李從速度為零運動至速度為所用的時間為,所通過的位移為,則(1分) 行李速度達(dá)到后與皮帶保持相對靜止,一起運動,所用時間為則(2分)設(shè)行李從A運送到B共用時間為,則(2分)(2)電動機(jī)需增加的電能就是物體增加的動能和系統(tǒng)增加的內(nèi)能之和故(5分)(3)行李從A勻加速運動到B時,傳送時間最短代入數(shù)據(jù)得(2分)此時傳送帶對應(yīng)的運行速率為(3分)故傳送帶對應(yīng)的最小運行速率為。考點:牛頓第二定律、勻變速直線運動的規(guī)律、能量守恒定律【名師點睛】把行李無
44、初速放上傳送帶時,行李先做初速度為零的勻加速直線運動,當(dāng)速度與傳送帶相同時與傳送帶一起做勻速直線運動,根據(jù)動量定理和運動學(xué)公式研究行李和人運動情況分析它們到達(dá)B的時間長短,判斷哪個先到達(dá)B當(dāng)行李一直做勻加速運動時,到達(dá)B的時間最短24(1)(2)x<50m【解析】試題分析: 行李包放上傳送帶做勻加速直線運動。解得:因,符合題意行李包滑上小車后,行李包減速,小車加速。解得:相對位移,符合題意。(2)當(dāng)行李包剛好滑到小車右端滑時,行李包與小車相對位移等于車長。設(shè)行李包剛滑上傳送帶時速度為v0,則解得v0=10m/s<12m/s行李包在傳送帶做勻加速直線運動解得:x=50m所以釋放位置距
45、離傳送帶右端應(yīng)小于50m.考點:考查牛頓第二定律、勻變速直線運動、傳送帶模型.【名師點睛】牛頓第二定律和勻變速直線運動的綜合運用的兩大題型(滑塊滑板模型、傳送模型)是動力學(xué)中的熱門考題.25(1)4.7m(2)40N.【解析】試題分析:(1)小物塊從A點開始沿ABC路徑運動到C點停止過程中,由動能定理可得:代入數(shù)據(jù)解得:s=4.7m(2)若使物塊不離開斜面,根據(jù)題意有代入數(shù)據(jù)解得:即恒力的最大值為40N.考點:動能定理的應(yīng)用【名師點睛】此題主要考查動能定理的應(yīng)用;關(guān)鍵是確定合適的研究過程,并分析研究對象在此研究過程中的各個力做功情況,根據(jù)動能定理列出方程;注意要能分析物體不離開斜面的臨界條件.
46、26(1)=03(2)2880J【解析】試題分析:(1)設(shè)水平外力大小為F,由圖象可知020s內(nèi)物體做勻減速直線運動,加速度大小為a1=5m/s2,由牛頓第二定律得:24s內(nèi)物體做勻加速直線運動,加速度大小為a2=1m/s2,由牛頓第二定律得: f=40N又f=mg由以上各式解得:=03(2)020s內(nèi)物體的對地位移 x1=10m傳送帶的對地位移 此過程中物體與傳送帶間的摩擦熱 Q1=1800J240s內(nèi)物體的對地位移 x2=-2m傳送帶的對地位移 此過程中物體與傳送帶間的摩擦熱 Q2=1080J040s內(nèi)物體與傳送帶間的摩擦熱Q= Q1+Q2=2880J考點:牛頓第二定律的綜合應(yīng)用【名師點睛
47、】此題是關(guān)于牛頓第二定律的綜合應(yīng)用問題;解題時主要是要搞清物體運動的物理過程,分析其受力情況;善于從給出的v-t圖線中獲取物體的運動信息;注意摩擦生熱等于摩擦力與相對位移的乘積27(1)gcos-gsin(2)(3)24【解析】試題分析:(1)從A到B,由牛頓第二定律得:mgcos-mgsin=ma解得:a=gcos-gsin(2)小球沿ABC軌道運動,從A到C,由動能定理可得:解得:(3)設(shè)小球沿AC直導(dǎo)軌做自由落體運動,運動時間為t,則有:解得:軌道均光滑,小球由A到B機(jī)械能守恒,設(shè)B點的速度為vB,則有:解得:且依等時圓,tAB=t,則B到C的時間為:以后沿BC直導(dǎo)軌運動的加速度為:a=gsin,且BC=2
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