时间:2017-03-05 16:57:43
1、简答题 如图所示,A、B两木块的质量分别为mA、mB,在水平推力F作用下沿光滑水平面匀加速向右运动,求A、B间的弹力FN。
参考答案:
本题解析:这里有a、FN两个未知数,需要要建立两个方程,要取两次研究对象。比较后可知分别以B、(A+B)为对象较为简单(它们在水平方向上都只受到一个力作用)。可得
这个结论还可以推广到水平面粗糙时(A、B与水平面间μ相同);也可以推广到沿斜面方向推A、B向上加速的问题,有趣的是,答案是完全一样的。
本题难度:一般
2、实验题 某同学利用DIS研究电梯在竖直方向的运动。在电梯中挂一质量为3kg的重物,用力传感器测出悬绳的拉力F,得到如图所示的F-t图象。
(1)根据图象判断电梯在不同时间段加速度、速度的变化情况是:
A时间段____________________________________;
B时间段____________________________________;
C时间段____________________________________。
(2)若电梯在t=0时由静止开始运动,请判断电梯的运动方向,并叙述理由。
参考答案:(1)A:加速度先增大后减小,速度变大
B:匀速运动
C:加速度先增大后减小,速度减小
(2)A段超重,加速度向上,又是由静止开始运动的,因此是向上加度运动
本题解析:
本题难度:一般
3、计算题 如图所示,在某些紧急情况下,消防队员需从高7 m的金属管上从静止起迅速匀加速竖直滑下,为了安全,其着地速度不应大于6 m/s,设一消防队员总质量为60 kg,他与金属管之间的动摩擦因数为0.4,问他夹紧金属管至少应用多大的力?(g取10 m/s2)
参考答案:解:消防队员下滑的加速度设为a,有v2=2ah ①
下滑过程受重力和摩擦力作用mg-Ff=ma ②
有Ff=μ·2FN ?③
由①②③解得:夹紧金属管的力FN=557 N
本题解析:
本题难度:一般
4、计算题 一质量M=0.2kg的长木板静止在水平面上,长木板与水平面间的动摩擦因数μ1=0.1,一质量m=0.2kg的小滑块以v0=1.2m/s的速度从长木板的左端滑上长木板,滑块与长木板间的动摩擦因数μ2=0.4(如图所示)。求:
(1)经过多少时间小滑块与长木板速度相同?
(2)从小滑块滑上长木板到最后静止下来的过程中,小滑块相对地面滑动的距离为多少?(滑块始终没有滑离长木板)
参考答案:解:(1)对m:μ2mg=ma2
解得:a2=4m/s2
对M:μ2mg-μ1(M+m)g=Ma1
解得:a1=2m/s2
设经历时间为t两者速度相同,则:v0-a2t=a1t
解得:t=0.2s
(2)两者共同速度为:v=a1t =0.4m/s
两者相对静止前,小滑块的位移:s1=v0t-a2t2/2=0.16m
达到共同速度后对滑块和木板:μ1(M+m)g=(M+m)a3
滑行位移为:s2=v2/2a3
解得:s2=0.08m
小滑块的总位称为:s=s1+s2=0.24m。
本题解析:
本题难度:一般
5、计算题 质量为2 kg的小球,以30 m/s的速度竖直上抛,经过2.5s到达最高点(g取10 m/s2),求:
(1)小球在上升过程中受到空气的平均阻力;
(2)小球上升的最大高度;
(3)若小球在空气中的阻力大小不变,小球落回到抛出点的速度。
参考答案:解:(1)以初速度方向为正方向,由速度公式v=v0+a1t 得,小球上升时的加速度a1==-12 m/s2
根据牛顿第二定律知ma1=-mg+Ff
所以阻力Ff=ma1+mg=-4 N,负号表示阻力方向向下
(2)由-v02=2a1h得,上升的最大高度h=m=37.5 m
(3)小球下落时的合力大小F合=mg+Ff
根据牛顿第二定律,小球下落时的加速度大小
根据公式v2=2a2h,小球落回到抛出点的速度大小m/s≈24.5 m/s,速度方向竖直向下
本题解析:
本题难度:一般