題目列表(包括答案和解析)
解析 (1)設(shè)木板第一次上升過程中,物塊的加速度為a物塊,由牛頓第二定律kmgsin θ-mgsin θ=ma物塊
解得a物塊=(k-1)gsin θ,方向沿斜面向上
(2)設(shè)以地面為零勢能面,木板第一次與擋板碰撞時的速度大小為v1
由機械能守恒得:×2mv
=2mgH
解得v1=
設(shè)木板彈起后的加速度為a板,由牛頓第二定律得:
a板=-(k+1)gsin θ
木板第一次彈起的最大路程s1==
木板運動的路程s=+2s1=
(3)設(shè)物塊相對木板滑動距離為L
根據(jù)能量守恒mgH+mg(H+Lsin θ)=kmgLsin θ
摩擦力對木板及物塊做的總功W=-kmgLsin θ
解得W=-
答案 (1)(k-1)gsin θ;方向沿斜面向上
(2) (3)-
解析 (1)整個裝置沿斜面向上做勻速運動時,即整個系統(tǒng)處于平衡狀態(tài),
則研究A物體:f=mAgsin θ=2 N,
研究整體:F=(mA+mB)gsin θ+μ2(mA+mB)gcos θ=21 N.
(2)整個裝置沿斜面向上做勻加速運動,且A、B恰好沒有相對滑動,則說明此時A、B之間恰好達到最大靜摩擦力,
研究A物體:
fmax=f滑=μ1mAgcos θ=2.4 N,
fmax-mAgsin θ=mAa,
解得a=1 m/s2,
研究整體:F-(mA+mB)gsin θ-μ2(mA+mB)gcos θ=(mA+mB)a,
解得F=23.4 N.
答案 (1)2 N 21 N (2)2.4 N 23.4 N
如圖所示,有一水平傳送帶以2 m/s的速度勻速運動,現(xiàn)將一物體輕輕放在傳送帶上,若物體與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為0.5,則傳送帶將該物體傳送10 m的距離所需時間為多少?(取g=10 m/s2)
圖3-5-16
【解析】:以傳送帶上輕放的物體為研究對象,如圖在豎直方向受重力和支持力,在水平方向受滑動摩擦力,做v0=0的勻加速運動.
據(jù)牛頓第二定律有
水平方向:f=ma①
豎直方向:N-mg=0②
f=μN③
由式①②③解得a=5 m/s2
設(shè)經(jīng)時間t1,物體速度達到傳送帶的速度,據(jù)勻加速直線運動的速度公式
vt=v0+at④
解得t1=0.4 s
時間t1內(nèi)物體的位移
x1=at=×5×0.42 m=0.4 m<10 m
物體位移為0.4 m時,物體的速度與傳送帶的速度相同,物體0.4 s后無摩擦力,開始做勻速運動
x2=v2t2⑤
因為x2=x-x1=10 m-0.4 m=9.6 m,v2=2 m/s
代入式⑤得t2=4.8 s
則傳送10 m所需時間為
t=t1+t2=0.4 s+4.8 s=5.2 s.
(2011年高考安徽卷)一物體做勻加速直線運動,通過一段位移Δx所用的時間為t1,緊接著通過下一段位移Δx所用時間為t2,則物體運動的加速度為( )
A. B.
C. D.
【解析】:選A.物體做勻變速直線運動,由勻變速直線運動規(guī)律:
=v=知:v=①
v=②
由勻變速直線運動速度公式vt=v0+at知
v=v+a·()③
① ③式聯(lián)立解得a=.
如圖所示,有一水平傳送帶以2 m/s的速度勻速運動,現(xiàn)將一物體輕輕放在傳送帶上,若物體與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為0.5,則傳送帶將該物體傳送10 m的距離所需時間為多少?(取g=10 m/s2)
圖3-5-16
【解析】:以傳送帶上輕放的物體為研究對象,如圖在豎直方向受重力和支持力,在水平方向受滑動摩擦力,做v0=0的勻加速運動.
據(jù)牛頓第二定律有
水平方向:f=ma①
豎直方向:N-mg=0②
f=μN③
由式①②③解得a=5 m/s2
設(shè)經(jīng)時間t1,物體速度達到傳送帶的速度,據(jù)勻加速直線運動的速度公式
vt=v0+at④
解得t1=0.4 s
時間t1內(nèi)物體的位移
x1=at=×5×0.42 m=0.4 m<10 m
物體位移為0.4 m時,物體的速度與傳送帶的速度相同,物體0.4 s后無摩擦力,開始做勻速運動
x2=v2t2⑤
因為x2=x-x1=10 m-0.4 m=9.6 m,v2=2m/s
代入式⑤得t2=4.8 s
則傳送10 m所需時間為
t=t1+t2=0.4 s+4.8 s=5.2 s.
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