时间:2019-06-23 22:24:38
1、计算题 质量为4kg的雪橇在倾角
=37°的足够长斜坡上向下滑动,所受的空气阻力与速度成正比,比例系数K未知,今测得雪橇运动的v—t图象如图曲线AD所示,且AB是曲线最左端A点的切线,B点的坐标为(4,15),平行于ot轴的CD线是曲线的渐近线。已知sin37°=0.6,g=l0m/s2。试问:
(1)物体在开始计时的一段时间里做什么性质的运动?最终做什么运动?
(2)当vo =5m/s和v1="10" m/s时,物体的加速度各是多少?
(3)空气阻力系数k及雪橇与斜坡间的动摩擦因数各是多少?
参考答案:(1)见解析;(2)
;(3)
,
本题解析:(1)物体开始时做加速度减小的加速直线运动,最后作匀速运动?(4分)
(2)
,
?(4分)
(3)开始加速时:
?①
最后匀速时
②
由①②联立得:
解得:
由②式得:
? 6分
本题难度:一般
2、计算题 如图A所示,一质量为m的物体系于长度分别为l1、l2的两根细线上,l1的一端悬挂在天花板上,与竖直方向夹角为θ,l2水平拉直,物体处于平衡状态。现将l2线剪断,求剪断瞬时物体的加速度。
(1)下面是某同学对该题的一种解法:
解:设l1线上拉力为T1,l2线上拉力为T2,重力为mg
?物体在三力作用下保持平衡T1cosθ=mg,T1sinθ=T2
? T2=mgtgθ,剪断线的瞬间,T2突然消失,物体即在T2反方向获得加速度
? 因为mgtgθ=ma,所以加速度a=gtgθ,方向在T2反方向
你认为这个结果正确吗?请对该解法作出评价并说明理由。
(2)若将图A中的细线l1改为长度相同、质量不计的轻弹簧,如图B所示,其他条件不变,求解的步骤和结果与(1)完全相同,即a=gtgθ,你认为这个结果正确吗?请说明理由。
参考答案:解:(1)错。因为l2被剪断的瞬间,l1上的张力大小发生了变化
(2)对。因为l2被剪断的瞬间,弹簧l1的长度未及发生变化,T1大小和方向都不变
本题解析:
本题难度:一般
3、选择题 为了让乘客乘车更为舒适,某探究小组设计了一种新的交通工具,乘客的座椅能随着坡度的变化而自动调整,使座椅始终保持水平,如图所示,当此车减速上坡时,乘客
A.处于失重状态
B.受到水平向右的摩擦力
C.重力势能增加
D.所受合力沿斜面向上
参考答案:AC
本题解析:当此车减速上坡时,整体的加速度沿斜面向下,对乘客进行受力分析,乘客受重力,支持力,根据加速度方向知道合力方向,根据合力方向确定摩擦力方向。
A、当此车减速上坡时,整体的加速度沿斜面向下,乘客具有向下的加速度,所以处于失重状态;正确
B、对乘客进行受力分析,乘客受重力,支持力,由于乘客加速度沿斜面向下,而静摩擦力必沿水平方向,所以受到向左的摩擦力作用;错误
C、此车上坡,所以乘客重力势能增加;正确
D、由于乘客加速度沿斜面向下,根据牛顿第二定律可得所受力的合力沿斜面向下;错误
故选AC
点评:本题关键结合运动状态对物体受力分析,然后根据牛顿第二定律列式求解.
本题难度:简单
4、计算题 如图,质量M=8.0kg的小车停放在光滑水平面上。在小车右端施加一个F=8.0N的水平恒力。当小车向右运动的速度达到3.0m/s时,在其右端轻轻放上一个质量m=2.0kg的小物块(初速为零),物块与小车间的动摩擦因数μ=0.20,假定小车足够长。求:
(1)经多长时间物块停止在小车上相对滑动?
(2)小物块从放在车上开始,经过t=3.0 s,通过的位移是多少?(取g=10m/s2)
参考答案:解:(1)对物块:μmg=ma1,∴a1=μg=2m/s2
对小车:F-μmg=Ma2,∴a2=0.5m/s2
物块在小车上停止相对滑动时,速度相同
则有:a1t1=υ0+a2t1
∴t1=
(2)t1物块位移x1=
t1时刻物块速度υ1=a1t1=4m/s
t1后M、m有相同的加速度,对M、m整体有:F=(M+m)a3,∴a3=0.8m/s2
∴x2=υ1(t-t1)+
=4.4m
∴3S内物块位移x=x1+x2=8.4m
本题解析:
本题难度:一般
5、选择题 如右图所示,用皮带输送机将物块m向上传送,两者间保持相对静止,则下列关于m所受摩擦力
的说法正确的是( )
A.皮带传动的速度越大
越大
B.皮带加速运动的加速度越大
越小
C.皮带速度恒定,m质量越大
越大
D.
的方向一定与皮带速度方向相同
参考答案:C
本题解析:当传送带加速时,
,即
.故皮带加速运动的加速度越大
越大,与速度无关,A、B均错.当皮带匀速运动时,
,因此
,故m越大
越大,C对.当皮带向上减速时
,当a增大到
时,
方向沿斜面向下,故D错.
故选C
点评:关键是对传送带加速、皮带匀速运动、皮带向上减速,三种情况传送带运动情况进行讨论,再根据牛顿第二定律即可求解.
本题难度:一般