时间:2019-05-21 05:41:00
1、填空题 如图所示,有一水平传送带匀速向左运动,某时刻将一质量为m的小煤块(可视为质点)放到长为L的传送带的中点.它与传送带间的动摩擦因数为μ,求:
(1)小煤块刚开始运动时受到的摩擦力的大小和方向;
(2)要使小煤块留在传送带上的印记长度不超过
L 2 |
参考答案:(1)小煤块受到的摩擦力的大小f=μmg,方向水平向左. ①
(2)依题由牛顿第二定律,小煤块的加速度a=Fm=μmgm=μg ②
设小煤块刚滑到纸带左端时速度正好与传送带速度相等,大小为v
由v=at,得t=vμg③
小煤块位移s1=12at2 ④
将②、③代入④得s1=12μg?v2(μg)2 ⑤
传送带位移s2=vt ⑥
由空间关系得s2-s1<L2 ⑦
将⑤、⑥代入 ⑦得vt-v22μg<L2得v<
本题解析:
本题难度:一般
2、选择题 两端封闭的均匀直玻璃管竖直放置,内用高h的汞柱把管内空气分为上下两部分,静止时两段空气柱的长均为L,上端空气柱压强为p1=2ρgh(ρ为水银的密度)。当玻璃管随升降机一起在竖直方向上做匀变速运动时,稳定后发现上端空气柱长减为2L/3。则下列说法中正确的是(? )
A.稳定后上段空气柱的压强大于2ρgh
B.稳定后下段空气柱的压强小于3ρgh
C.升降机一定在加速上升
D.升降机可能在加速下降
参考答案:ABD
本题解析:据题意,当玻璃管静止时,汞柱也处于静止状态,则上部分空气柱的压强为p1=2ρgh,下部分空气柱压强为p2=3ρgh;当玻璃管随升降机一起做匀变速运动时,由于上部分空气柱被压缩,据PV/T=K可知,一定质量的气体当温度不变时,上部分空气柱体积减小则压强增大,所以A选项正确;而下部分空气柱由于体积增大而压强减小,B选项正确;由于上部分空气柱被压缩,说明汞柱加速度向下,汞柱处于失重状态,则升降机可能加速下降,也肯能减速上升,所以C选项错误;而D选项正确。
本题难度:一般
3、计算题 如图所示,一质量为m=1kg的小滑块从半径为R=0.8m的光滑圆弧轨道顶端静止释放。到达圆弧轨道底端时恰好滑上上表面与圆弧轨道底端相切的木板,木板的质量M=1kg。开始静置在水平地面上,小滑块滑上木板后,木板开始向右滑动,最终小滑块以vm=2m/s的水平速度飞离木板。己知木板高h=0.8m,小滑块与木板间的动摩擦因数为μ1=0.4,木板与水平地面间的动摩擦因数为μ2=0.1,g取10m/s2。求:
(1)小滑块滑至圆弧轨道最底端时,圆弧轨道对小滑块的弹力大小;
(2)小滑块飞离木板时木板的速度大小;
(3)小滑块从滑上木板到落至水平地面的过程中,小滑块在水平方向上移动的距离。
参考答案:解:(1)小滑块在圆弧轨道运动过程中,由机械能守恒可知:?①
得:v0=4m/s ②
当小滑块滑至圆弧轨道底端瞬间,由牛顿第二定律可知: ?③
得:FN=30N ④
(2)小滑块滑上木板后,由牛顿第二定律可知:=4m/s2 ⑤
=2m/s2 ⑥
又:vm=v0-amt ⑦
vM=aMt ⑧
由⑤⑥⑦⑧得:t=0.5s ⑨,vM=1m/s ⑩
(3)小滑块水平飞离木板后:=0.4s
又:sm=?
小滑块从滑上木板到落地的过程中,小滑块在水平方向移动的距离=2.3m
本题解析:
本题难度:困难
4、选择题 如图所示,质量为M的半圆形轨道凹槽放置在水平地面上,槽内壁光滑。质量为m的小物体从凹槽的左侧顶端由静止开始下滑到右侧最高点的过程中,轨道凹槽始终静止,则下列说法错误的是(?)
A.轨道凹槽对地面的最小压力为Mg
B.轨道凹槽对地面的最大压力为(M+3m)g
C.轨道凹槽对地面的摩擦力先增大后减小
D.轨道凹槽对地面的摩擦力方向先向左后向右
参考答案:C
本题解析:当m在两侧的顶端时,和M之间的作用力沿水平方向,此时M对地面的压力最小,为Mg,A正确,当小物体下滑到最低端时,速度为,此时M对m的支持力为
,两式联立可得
,所以此时M对地面的压力为(M+3m)g,B正确,m在从左侧开始运动时,对M的压力斜向左下,所以M受到的摩擦力向右,当m运动到最低点时,摩擦力为零,当m运动到右侧时,对M的压力斜向右下,故摩擦力向左,D错误,轨道凹槽对地面的摩擦力先减小后增大,C错误,
点评:做本题的关键是物体运动过程中的向心力来源
本题难度:一般
5、简答题 如图所示,光滑水面上,质量为5kg的物体在水平拉力F=15N的作用下,从静止开始向右运动,求:
(1)物体运动的加速度是多少?
(2)在力F的作用下,物体在前10s内的位移?
参考答案:(1)根据牛顿第二定律得,a=Fm=155m/s2=3m/s2.
(2)物体在10s内的位移x=12at2=12×3×100m=150m
答:(1)物体的加速度为3m/s2.
(2)在力F的作用下,物体在前10s内的位移为150m.
本题解析:
本题难度:一般