时间:2017-08-08 07:56:35
1、计算题 一平直的传送带以速率v=2m/s匀速运行,在A处把物体轻轻地放到传送带上,经过时间t=6s,物体到达B处.A、B相距L=10m.则物体在传送带上匀加速运动的时间是多少?如果提高传送带的运行速率,物体能较快地传送到B处.要让物体以最短的时间从A处传送到B处,说明并计算传送带的运行速率至少应为多大?若使传送带的运行速率在此基础上再增大1倍,则物体从A传送到B的时间又是多少?
参考答案:在传送带的运行速率较小、传送时间较长时,物体从A到B需经历匀加速运动和匀速运动两个过程,设物体匀加速运动的时间为t1,则
?(v/2)t1+v(t-t1)=L,
所以 t1=2(vt-L)/v=(2×(2×6-10)/2)s=2s.
为使物体从A至B所用时间最短,物体必须始终处于加速状态,由于物体与传送带之间的滑动摩擦力不变,所以其加速度也不变.而 a=v/t=1m/s2.设物体从A至B所用最短的时间为t2,则
?(1/2)at22=L,
?t2==2
s.
?vmin=at2=1×2m/s=2
m/s.
传送带速度再增大1倍,物体仍做加速度为1m/s2的匀加速运动,从A至B的传送时间为2m/s.
本题解析:略
本题难度:简单
2、计算题 一个物体,质量是2kg,只受到互成90°角的两个力F1和F2的作用,这两个力的大小都是10N。这个物体加速度大小是多少?沿什么方向?
参考答案:解:根据平行四边形定则,这两个力的合力:N
加速度的大小为:
加速度的方向为:与合力方向相同,与两个分力成45°夹角
本题解析:
本题难度:一般
3、简答题 如图3-4所示,轻弹簧的一端固定在地面上,另一端与木块B相连。木块A放在B上。两木块质量均为,竖直向下的力F作用在A上,A、B均静止,问:
小题1:(1)将力F瞬间撤去后,A、B共同运动到最高点,此时B对A的弹力多大?
小题2:(2)要使A、B不会分开、力F应满足什么条件?
参考答案:
小题1:(1)如果撤去外力后,A、B在整个运动过程中互不分离,则系统在竖直向上作简揩运动,最低点和最高点关于平衡位置对称,如图3-5所示,设弹簧自然长度为,A、B放在弹簧上面不外加压力F且系统平衡时,如果弹簧压至O点,压缩量为b,则:
。外加压力F后等系统又处于平衡时,设弹簧又压缩了A,则:
,即:
。
当撤去外力F后,系统将以O点的中心,以A为振幅在竖直平面内上下作简谐运动。在最低点:,方向向上,利用牛顿第二定律知,该瞬间加速度:
,方向向上;按对称性知系统在最高点时:
,方向向下。
此时以B为研究对象进行受力分析,如图3-6所示,按牛顿第二定律得:
小题2:A、B未分离时,加速度是一样的,且A、B间有弹力,同时最高点最容易分离。分离的临界条件是:(或者:在最高点两者恰好分离时对A有:
,表明在最高点弹簧处于自然长度时将要开始分离,即只要:
时A、B将分离)。所以要使A、B不分离,必须:
。
本题解析:解析见答案
本题难度:一般
4、选择题 竖直向上射出的子弹,达到最高点后又返回原处,若子弹运动受到的空气阻力与速度的大小成正比,则整个过程中,加速度大小的变化是
[? ]
参考答案:B
本题解析:
本题难度:一般
5、计算题 如图甲所示,一根足够长的细杆与水平成θ=37°固定,质量为m=1kg的小球穿在细杆上静止于细杆底端O点,今有水平向右的F作用于小球上,经时间t1=0.2s后停止,小球沿细杆运动的部分v-t图像如图乙所示(取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8).试求:
(1)小球在0~0.2 s内的加速度a1和0.2~0.4s内的加速度a2;
(2)0~0.2 s内水平作用力F的大小.
(3)撤去水平力后,小球经多长时间返回底部.?
参考答案:解:(1)由图象可知
在0~2s内:,方向沿杆向上?
在2~4s内:,负号表示方向沿杆向下
(2)力时的上升过程,由受力分析和牛顿第二定律有:?①
F停止后的上升阶段,有:?②
?
(3)由图可知前0.2s小球上升距离S1=0.4m
停止拉力后,小球继续上升距离时间?
上升距离
总共上升距离?
小球沿杆滑下是加速度
下滑时间
小球滑到底部所用时间
本题解析:
本题难度:一般