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1、计算题 (16分)某电视台的娱乐节目中,有一个拉板块的双人游戏,考验两人的默契度.如图所示,一长L=0.60m、质量M=0.40kg的木板靠在光滑竖直墙面上,木板右下方有一质量m=0.80kg的小滑块(可视为质点),滑块与木板间的动摩擦因数为μ=0. ">
时间:2017-03-01 00:10:40
1、计算题 (16分)某电视台的娱乐节目中,有一个拉板块的双人游戏,考验两人的默契度.如图所示,一长L=0.60m、质量M=0.40kg的木板靠在光滑竖直墙面上,木板右下方有一质量m=0.80kg的小滑块(可视为质点),滑块与木板间的动摩擦因数为μ=0.20,滑块与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取g=10m/s2.一人用水平恒力F1向左作用在滑块上,另一人用竖直恒力F2向上拉动滑块,使滑块从地面由静止开始向上运动.600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060318/gbfbrpw0xj5.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
(1)为使木板能向上运动,求F1必须满足什么条件?
(2)若F1=22N,为使滑块与木板能发生相对滑动,求F2必须满足什么条件?
(3)游戏中,如果滑块上移h=1.5m时,滑块与木板没有分离,才算两人配合默契,游戏成功.现F1=24N,F2=16N,请通过计算判断游戏能否成功?
参考答案:(1)600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060318/ftdiaj0oc2v.png\" style=\"vertical-align:middle;\"> (2)
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060318/hkcinvhqkcl.png\" style=\"vertical-align:middle;\"> (3)游戏不能成功
本题解析:(1)滑块与木板间的滑动摩擦力 600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060318/izok0fvptqq.png\" style=\"vertical-align:middle;\"> (1分)
对木板应有 600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060318/2lt0tflwwew.png\" style=\"vertical-align:middle;\"> (1分)
代入数据得 600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060318/ftdiaj0oc2v.png\" style=\"vertical-align:middle;\"> (2分)
(2)对木板由牛顿第二定律有 600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060318/d1lt3iy4ogp.png\" style=\"vertical-align:middle;\"> (1分)
对滑块由牛顿第二定律有 600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060318/iqnwaclygog.png\" style=\"vertical-align:middle;\"> (2分)
要能发生相对滑动应有 600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060318/fbghis250ta.png\" style=\"vertical-align:middle;\"> (1分)
代入数据可得 600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060318/hkcinvhqkcl.png\" style=\"vertical-align:middle;\"> (2分)
(3)对滑块由牛顿第二定律有 600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060318/vxfl5aok0j2.png\" style=\"vertical-align:middle;\"> (1分)
设滑块上升h的时间为t,则 600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060318/j3ygdzaxxhz.png\" style=\"vertical-align:middle;\"> (1分)
对木板由牛顿第二定律有 600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060318/bpkvj23fswg.png\" style=\"vertical-align:middle;\"> (1分)
设木板在t时间上升的高度为H,则 600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060318/wfo3mnaaisr.png\" style=\"vertical-align:middle;\"> (1分)
代入数据可得 600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060318/nqlr1iqacex.png\" style=\"vertical-align:middle;\"> (1分)
由于600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060318/ehyjy2dznzv.png\" style=\"vertical-align:middle;\">,滑块在上升到1.5m之前已经脱离了木板,游戏不能成功. (1分)
考点:牛顿运动定律
本题难度:一般
2、简答题 倾角θ=30°,质量M=5kg的粗糙斜面位于水平地面上.质量m=2kg的木块置于斜顶端,从静止开始匀加速下滑,经t=2s到达底端,运动路程L=4m,在此过程中斜面保持静止(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s2).求:600)makesmallpic(this,600,1800);\' alt=\"91考试网\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060608/ri1tcqmo1e5.png\">
(1)地面对斜面的摩擦力大小与方向;
(2)地面对斜面的支持力大小;
(3)通过计算证明木块在此过程中满足动能定理.
参考答案:(1)木块做加速运动L=12at2,所以:a=2Lt2=2m/s2,600)makesmallpic(this,600,1800);\' alt=\"91考试网\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060608/ubzqe21f5vu.png\">
对木块由牛顿定律mgsinθ-f1=ma
解得:f1=mgsinθ-ma=8N,N1=mgcosθ=16N,
对斜面由共点力平衡,地对斜面的摩擦力f2=N1sinθ-f1cosθ=3.2N,方向水平向左.
(2)地面对斜面的支持力N2=Mg+N1cosθ+f1sinθ=67.6N,
(3)木块在下滑过程中,沿斜面方向合力及该力做的功为
F=mgsinθ-f1=4 www.91eXam.orgN,W=FL=16J.
木块末速度及动能增量v=at=4m/s,△Ek=12mv2=16J,
由此可知下滑过程中W=△Ek,动能定理成立.
答:(1)地面对斜面的摩擦力大小为3.2N,方向水平向左;(2)地面对斜面的支持力大小为67.6N;(3)下滑过程中W=△Ek,动能定理成立.
本题解析:
本题难度:一般
3、简答题 一个初速度是3m/s,质量是5kg的运动物体,在受到方向跟初速度方向相同、大小恒为10N的合外力作用下做匀加速运动.求:
(1)物体运动的加速度大小;
(2)运动2s末物体达到的瞬时速度大小;
(3)前2s内物体运动的位移大小.600)makesmallpic(this,600,1800);\' alt=\"91考试网\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060610/qhlxoyazxlm.png\">
参考答案:(1)根据牛顿第二定律得,加速度a=F合m=105m/s2=2m/s2.
(2)根据匀变速直线运动的速度时间公式得,
v=v0+at=3+2×2m/s=7m/s.
(3)根据匀变速直线运动的位移时间公式得,
x=v0t+12at2=3×2+12×2×4m=10m.
答:(1)物体运动的加速度为2m/s2.
(2)运动2s末物体达到的瞬时速度大小7m/s.
(3)前2s内物体运动的位移大小为10m.
本题解析:
本题难度:一般
4、计算题 (10分)一列火车进站前先关闭气阀,让车减速滑行。滑行了300m时速度减为关闭气阀时的一半,此后又继续滑行了20s停在车站。设火车在滑行过程中加速度始终维持不变,试求:
(1)从火车关闭气阀到停止滑行时,滑行的总位移;
(2)火车滑行的加速度;
(3)火车关闭气阀时的速度。
参考答案:(1)s= 400m(2)600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060606/p4vuy2dj24r.png\" style=\"vertical-align:middle;\">(3)20m/s
本题解析:设初速度为v0,s=300m,由匀变速直线运动规律可知600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060606/0v1n3xlt0e1.png\" style=\"vertical-align:middle;\">?由两公式联立可知初速度为
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060606/e1lovxtbywq.png\" style=\"vertical-align:middle;\">(3分);加速度为
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060606/p4vuy2dj24r.png\" style=\"vertical-align:middle;\">(3分);位移为s= 400m(3分)
点评:难度较小,熟练应用运动学公式进行推导也是高考的热点问题
本题难度:一般
5、填空题 汽车由甲地开出,沿平直公路开到乙地刚好停止运动,其速度图象如图所示.在0~t和t~4t两段时间内,汽车的位移大小之比为______,加速度大小之比为______.600)makesmallpic(this,600,1800);\' alt=\"91考试网\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060606/vlb5jkfyyhi.png\">
参考答案:设汽车的最大速度为v,则在0~t和t~4t两段时间内,
汽车的位移大小之比为x1:x2=vt2:v?3t2=1:3
加速度大小之比为为a1:a2=v-0t:v-03t=3:1
故答案为:1:3,3:1
本题解析:
本题难度:简单