2013高考物理 模擬新題特快專遞(第一期)專題三 牛頓運(yùn)動(dòng)定律
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1、2013高考模擬新題特快專遞第一期三牛頓運(yùn)動(dòng)定律 1.(2013哈爾濱三中月考)下列說法正確的是: A.牛頓認(rèn)為質(zhì)量一定的物體其加速度與物體受到的合外力成正比 B. 亞里士多德認(rèn)為輕重物體下落快慢相同 C. 笛卡爾的理想斜面實(shí)驗(yàn)說明了力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因 D. 伽利略認(rèn)為如果完全排除空氣的阻力,所有物體將下落的同樣快 答案:AD解析:牛頓認(rèn)為質(zhì)量一定的物體其加速度與物體受到的合外力成正比,選項(xiàng)A正確;亞里士多德認(rèn)為重物體下落快,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;伽利略的理想斜面實(shí)驗(yàn)說明了力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因,伽利略認(rèn)為如果完全排除空氣的阻力,所有物體將下落的同樣快,選項(xiàng)C錯(cuò)誤D正確。 2.
2、(2013邯鄲摸底)物理學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科,物理定律就是在大量實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上歸納總結(jié)出來的。但有些物理規(guī)律或物理關(guān)系的建立并不是直接從實(shí)驗(yàn)得到的,而是經(jīng)過了理想化或合力外推,下列選項(xiàng)中屬于這種情況的是( ) A.牛頓第一定律 B.牛頓第二定律 C.萬有引力定律 D.庫(kù)侖定律 答案:A 解析:牛頓第一定律是在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上經(jīng)過合理外推得到的,用實(shí)驗(yàn)無法實(shí)現(xiàn),選項(xiàng)A正確;牛頓第二定律是實(shí)驗(yàn)定律,萬有引力定律是經(jīng)過類比和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的,庫(kù)倫定律是通過采用控制變量法的實(shí)驗(yàn)而得到的實(shí)驗(yàn)定律,選項(xiàng)BCD錯(cuò)。 3、(2013衡水中學(xué)調(diào)研)以下說法中正確的是( )
3、A.牛頓第一定律揭示了一切物體都具有慣性 B.速度大的物體慣性大,速度小的物體慣性小 C.力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因 D.做曲線運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn),若將所有外力都撤去,則該質(zhì)點(diǎn)仍可能做曲線運(yùn)動(dòng) 答案:A解析:牛頓第一定律揭示了一切物體都具有慣性,質(zhì)量是慣性大小的量度,慣性與速度無關(guān),選項(xiàng)A正確B錯(cuò)誤;力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因,力是產(chǎn)生加速度的原因,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;做曲線運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn),若將所有外力都撤去,則該質(zhì)點(diǎn)將做勻速直線運(yùn)動(dòng),選項(xiàng)D錯(cuò)誤。 4. (2013哈爾濱三中月考)如圖所示,兩個(gè)傾角相同的滑竿上分別套有A、B兩個(gè)圓環(huán),兩個(gè)圓環(huán)上分別用細(xì)線懸吊兩個(gè)物體C、D,當(dāng)它們都沿滑竿向下滑動(dòng)時(shí)A的懸線與桿
4、垂直,B的懸線豎直向下。下列說法正確的是: A C B D A.A環(huán)與滑竿之間沒有摩擦力 B.B環(huán)與滑竿之間沒有摩擦力 C.A環(huán)做的是勻加速直線運(yùn)動(dòng) D.B環(huán)做的是勻加速直線運(yùn)動(dòng) 答案:AC解析:對(duì)圖示兩種情況受力分析,并應(yīng)用牛頓第二定律,可知,A環(huán)與滑竿之間沒有摩擦力,B環(huán)與滑竿之間有摩擦力,A環(huán)做的是勻加速直線運(yùn)動(dòng),B環(huán)做的是勻加速直線運(yùn)動(dòng),選項(xiàng)AC正確BD錯(cuò)誤。 5.(2013哈爾濱三中月考)如圖所示,升降機(jī)天花板上用輕彈簧懸掛一物體,升降機(jī)靜止時(shí)彈簧伸長(zhǎng)量為10cm,運(yùn)動(dòng)時(shí)彈簧伸長(zhǎng)量為9cm,則升降機(jī)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)可能是(g=10m/s2): A.以a=1m/s2
5、的加速度加速上升; B.以a=1m/s2的加速度加速下降; C.以a=9m/s2的加速度減速上升; D.以a=9m/s2的加速度減速下降 答案:B解析:根據(jù)運(yùn)動(dòng)時(shí)彈簧伸長(zhǎng)量為9cm,小于靜止時(shí)彈簧伸長(zhǎng)量為10cm,可知升降機(jī)加速度向下,則升降機(jī)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)可能是以a=1m/s2的加速度加速下降;可能是以a=1m/s2的加速度減速上升,選項(xiàng)B正確。 6.(2013唐山摸底)風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室可產(chǎn)生水平方向大小可調(diào)節(jié)的風(fēng)力。實(shí)驗(yàn)室中有兩個(gè)質(zhì)量不等的球A、B,用一輕質(zhì)繩連接。把A球套在水平細(xì)桿上如圖所示,對(duì)B球施加水平風(fēng)力作用,使A球與B球一起向右勻加速運(yùn)動(dòng)。若把A、B兩球位置互換,重復(fù)實(shí)驗(yàn),讓兩球
6、仍一起向右做勻加速運(yùn)動(dòng),已知兩次實(shí)驗(yàn)過程中球的加速度相同,A、B兩球與細(xì)桿的動(dòng)摩擦因數(shù)相同。則兩次運(yùn)動(dòng)過程中,下列物理量一定不變的是 A.細(xì)繩與豎直方向的夾角 B.輕繩拉力的大小 C.細(xì)桿對(duì)球的支持力 D.風(fēng)給小球的水平力 答案:CD解析:由于AB兩球質(zhì)量不等,細(xì)繩與豎直方向的夾角,輕繩拉力的大小可能變化,選項(xiàng)AB錯(cuò)誤;兩次運(yùn)動(dòng)過程中,受到水平風(fēng)力一定不變,細(xì)桿對(duì)球的支持力一定不變,選項(xiàng)CD正確。 7.(2013唐山摸底)從16世紀(jì)末,隨著人們對(duì)力的認(rèn)識(shí)逐漸清晰和豐富,建立了經(jīng)典力學(xué)理論,以下有關(guān)力的說法正確的有 A.物體的速度越大,說明它受到的外力越大 B.物體的
7、加速度在改變,說明它受到的外力一定改變 C.馬拉車做勻速運(yùn)動(dòng),說明物體做勻速運(yùn)動(dòng)需要力來維持 D.一個(gè)人從地面跳起來,說明地面對(duì)人的支持力大于人對(duì)地面的壓力 答案:B解析:物體的加速度越大,說明它受到的外力越大,物體的加速度在改變,說明它受到的外力一定改變,選項(xiàng)A錯(cuò)誤B正確;馬拉車做勻速運(yùn)動(dòng),說明物體所受合外力為零,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;地面對(duì)人的支持力在任何情況下都等于人對(duì)地面的壓力,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。 v2 x x1 0 v02 8.(2013哈爾濱三中月考)一汽車沿直線由靜止開始向右運(yùn)動(dòng),汽車的速度和加速度方向始終向右。汽車速度的二次方v2與汽車前進(jìn)位移x的圖像如圖所示,則下列
8、說法正確的是: A.汽車從開始運(yùn)動(dòng)到前進(jìn)x 1過程中,汽車受到的合外力越來越大 B.汽車從開始運(yùn)動(dòng)到前進(jìn)x 1過程中,汽車受到的合外力越來越小 C.汽車從開始運(yùn)動(dòng)到前進(jìn)x 1過程中,汽車的平均速度大于v0/2 D.汽車從開始運(yùn)動(dòng)到前進(jìn)x 1過程中,汽車的平均速度小于v0/2 答案:AD解析:由v2=2ax,可知,若汽車速度的二次方v2與汽車前進(jìn)位移x的圖像為直線,則,汽車做勻加速運(yùn)動(dòng)。由汽車速度的二次方v2與汽車前進(jìn)位移x的圖像可知,汽車的加速度越來越大,汽車受到的合外力越來越大,選項(xiàng)A正確B錯(cuò)誤;根據(jù)汽車做加速度逐漸增大的加速運(yùn)動(dòng),可畫出速度圖象,根據(jù)速度圖象可得出,汽車從開始運(yùn)動(dòng)
9、到前進(jìn)x 1過程中,汽車的平均速度小于v0/2,選項(xiàng)C錯(cuò)誤D正確。 9.(2013安徽江南十校摸底)如圖所示,在動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2的水平面上有一個(gè)質(zhì)量m=1kg的小球,小球與水平輕彈簧及與豎直方向成θ=45°角的不可伸長(zhǎng)的輕繩一端相連,此時(shí)小球處于靜止?fàn)顟B(tài),且水平面對(duì)小球的彈力恰好為零。在剪斷輕繩的瞬間(g取10m/s2),下列說法中正確的是 ( ) A.小球受力個(gè)數(shù)不變 B.小球立即向左運(yùn)動(dòng),且a=8 m/s2 C.小球立即向左運(yùn)動(dòng),且a=10m/s2 D.若剪斷的是彈簧,則剪斷瞬間小球加速度的大小a=10 m/s2 答案:B解析:在剪斷輕繩前,分析小球受力,小球
10、受到重力、彈簧彈力和繩子拉力。應(yīng)用平衡條件可得彈簧彈力F=mgtan45°=10N。剪斷輕繩的瞬間,彈簧彈力不變,重力不變,小球?qū)⑹艿剿矫娴膹椓湍Σ亮?,小球受力個(gè)數(shù)變化,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;此時(shí)在豎直方向,水平面的彈力N=mg,摩擦力為f=μN(yùn)=2N,小球水平向左的合力F-f=ma,解得a=8 m/s2,選項(xiàng)B正確C錯(cuò)誤;若剪斷的是彈簧,則剪斷瞬間小球仍然靜止,小球加速度的大小a=0,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。 10.(2013西安摸底)質(zhì)量為0.6 kg的物體在水平面上運(yùn)動(dòng),圖中的兩條斜線分別是物體受水平拉力和不受水平拉力的v-t圖像,則 ( ) A.斜線①一定是物體受水平拉力時(shí)的圖像 B.
11、斜線②一定是物體不受水平拉力時(shí)的圖像 C.水平拉力一定等于0.2 N D.物體所受的摩擦力可能等于0.2 N 答案:CD解析:拉力方向可能與物體水平運(yùn)動(dòng)方向相同或相反,不能確定哪條斜線是物體受水平拉力時(shí)的圖像,選項(xiàng)AB錯(cuò)誤。斜線①對(duì)應(yīng)的物體加速度大小為a1=m/s2,斜線②對(duì)應(yīng)的物體加速度大小為a2=m/s2。若斜線①是物體受水平拉力時(shí)的圖像,斜線②是物體不受水平拉力時(shí)的圖像,拉力方向與物體水平運(yùn)動(dòng)方向相同,f - F =ma1,f =ma2,解得f=0.4N,F(xiàn)=0.2N; 若斜線②是物體受水平拉力時(shí)的圖像,斜線①是物體不受水平拉力時(shí)的圖像,拉力方向與物體水平運(yùn)動(dòng)方向相反,f + F
12、=ma2,f =ma1,解得f=0.2N,F(xiàn)=0.2N;所以水平拉力一定等于0.2 N,物體所受的摩擦力可能等于0.2 N,可能等于0.4N,選項(xiàng)CD正確。 m1 m2 F 11. (2013哈爾濱三中月考)如圖所示,質(zhì)量為m1和m2的兩物塊放在光滑的水平地面上。用輕質(zhì)彈簧將兩物塊連接在一起。當(dāng)用水平力F作用在m1上時(shí),兩物塊均以加速度a做勻加速運(yùn)動(dòng),此時(shí),彈簧伸長(zhǎng)量為x,若用水平力F’作用在m1上時(shí),兩物塊均以加速度a’=2a做勻加速運(yùn)動(dòng)。此時(shí)彈簧伸長(zhǎng)量為x’。則下列關(guān)系正確的是: A.F’=2F B.x’=2 x C. F’>2F D. x’<2 x 答案:AB
13、解析:把兩個(gè)物體看作整體,由牛頓第二定律可得,F(xiàn)’=2F,選項(xiàng)A正確C錯(cuò)誤;隔離m2,由牛頓第二定律和胡克定律,x’=2 x,選項(xiàng)B正確D錯(cuò)誤。 12. (2013江蘇徐州摸底)一位同學(xué)乘坐電梯從六樓下到一樓的過程中,其v-t圖象如圖所示.下列說法正確的是 A.前2s內(nèi)該同學(xué)處于超重狀態(tài) B.前2s內(nèi)該同學(xué)的加速度是最后1s內(nèi)的2倍 C.該同學(xué)在10s內(nèi)的平均速度是1m/s D.該同學(xué)在10s內(nèi)通過的位移是17m 答案:D解析:同學(xué)乘坐電梯從六樓下到一樓的過程中,前2s內(nèi)該同學(xué)處于失重狀態(tài),前2s內(nèi)該同學(xué)的加速度是最后1s內(nèi)的1/2,選項(xiàng)AB錯(cuò)誤;該同學(xué)在10s內(nèi)的位移為17m,平
14、均速度是1.7m/s,選項(xiàng)D正確C錯(cuò)誤。 13.(2013屆江西省重點(diǎn)中學(xué)高三聯(lián)考)如圖甲所示,質(zhì)量為m的物塊沿足夠長(zhǎng)的粗糙斜面底端以初速度v0上滑先后通過A、B,然后又返回到底端。設(shè)從A到B的時(shí)間為t1,加速度大小為a1,經(jīng)過A的速率為v1,從B返回到A的時(shí)間為t2,加速度大小為a2,經(jīng)過A的速率為v2,則正確的是( ) A.t1=t2,a1=a2,v1=v2 B.t1<t2,a1<a2,v1<v2 C.物塊全過程的速度時(shí)間圖線如圖乙所示 D.物塊全過程的速度時(shí)間圖線如圖丙所示
15、 答案:D解析:由于從B返回到A所受合外力小,加速度小,所以從A到B的時(shí)間t1<t2,a1>a2,v1>v2,選項(xiàng)AB錯(cuò)誤;物塊全過程的速度時(shí)間圖線如圖丙所示,選項(xiàng)C錯(cuò)誤D正確。 14.(2013西安摸底)如圖是一種升降電梯的示意圖,A為載人箱,B為平衡重物,它們的質(zhì)量均為M,由跨過滑輪的鋼索系住,在電動(dòng)機(jī)的牽引下使電梯上下運(yùn)動(dòng).若電梯中乘客的質(zhì)量為m,勻速上升的速度為v,在電梯即將到頂層前關(guān)閉電動(dòng)機(jī),靠慣性再經(jīng)時(shí)間t停止運(yùn)動(dòng)卡住電梯,不計(jì)空氣阻力,則t為( ) A. B. C. D. 答案:D解析:關(guān)閉電動(dòng)機(jī)后,由牛頓第二定律,mg=(2M+m)a,解得電梯加速度
16、大小a=mg/(2 M+m),t=v/a=,選項(xiàng)D正確。
15. (2013廣西三校聯(lián)考)如圖所示,一細(xì)繩跨過一輕質(zhì)定滑輪(不計(jì)細(xì)繩和滑輪質(zhì)量,不計(jì)滑輪與軸之間摩擦),繩的一端懸掛一質(zhì)量為m的物體A,另一端懸掛一質(zhì)量為M(M>m)的物體B,此時(shí)A物體加速度為a1。如果用力F代替物體B,使物體A產(chǎn)生的加速度為a2,那么( )
A. 如果al= a2,則F< Mg
B. 如果F=Mg,則al
17、,解得a1=g。如果用力F代替物體B,由牛頓第二定律,F(xiàn)-mg=ma2.,解得a2=F/m-g。如果al= a2,則F< Mg;如果F=Mg,則al 18、
答案:A解析:當(dāng)升降機(jī)以4m/s2的加速度加速向上運(yùn)動(dòng)時(shí),上面彈簧對(duì)物體的拉力為0.4N;設(shè)下面彈簧支持力為FN,由牛頓第二定律,0.4+FN-mg=ma1;解得FN=mg=1N。當(dāng)升降機(jī)和物體都以8m/s2的加速度向上運(yùn)動(dòng)時(shí),設(shè)上面彈簧的拉力為F,則下面彈簧支持力為F’N=mg+F-0.4=0.6+F,由牛頓第二定律,F(xiàn)+F’N-mg=ma2;解得F=0.6N,選項(xiàng)A正確。
17.(2013南昌鐵一中摸底)彈簧秤掛在升降機(jī)的頂板上,下端掛一質(zhì)量為2kg的物體.當(dāng)升降機(jī)在豎直方向運(yùn)動(dòng)時(shí),彈簧秤的示數(shù)始終是16N.如果從升降機(jī)的速度為3m/s時(shí)開始計(jì)時(shí),則經(jīng)過1s,升降機(jī)的位移可能是(g 19、取10m/s2)( )
A.2m B.3m C.4m D.8m
答案:AC
解析:根據(jù)彈簧秤的示數(shù)始終是16N可知,升降機(jī)加速度方向向下,mg-F=ma,解得a=2m/s2.若升降機(jī)向下加速運(yùn)動(dòng),經(jīng)過1s,升降機(jī)的速度為5m/s,經(jīng)過1s,升降機(jī)的位移可能是4m;若升降機(jī)向上減速運(yùn)動(dòng),經(jīng)過1s,升降機(jī)的速度為1m/s,經(jīng)過1s,升降機(jī)的位移可能是2m;選項(xiàng)AC正確。
18.(2013南昌鐵一中摸底)建筑工人用如圖所示的定滑輪裝置運(yùn)送建筑材料。質(zhì)量為70.0kg的工人站在地面上,通過定滑輪將20.0kg的建筑 20、材料以0.500m/s2的加速度拉升,忽略繩子和定滑輪的質(zhì)量及定滑輪的摩擦,則工人對(duì)地面的壓力大小為(g取10 m/s2.)( )
A.510 N B.490 N C.890 N D.910 N
答案:B
解析:將20.0kg的建筑材料以0.500m/s2的加速度拉升,拉力F=m(g+a)=20×(10+0.500)N=210N。對(duì)工人,由平衡條件可得地面支持力為700N-210N=490 N,根據(jù)牛頓第三定律,工人對(duì)地面的壓力大小為490N,選項(xiàng)B正確。
19. (2013邯鄲摸底)一條足夠長(zhǎng)的淺色水平傳送帶自左向右勻速運(yùn)行?,F(xiàn)將一塊木炭無初速 21、度地放在傳送帶的最左端,木炭在傳送帶上將會(huì)留下一段黑色的痕跡。下列說法正確的是()
A. 褐色的痕跡將出現(xiàn)在木炭的左側(cè)
B. 木炭的質(zhì)量越大,痕跡的長(zhǎng)度越短
C. 傳送帶運(yùn)動(dòng)的速度越大,痕跡的長(zhǎng)度越短
D. 木炭與傳送帶間動(dòng)摩擦因數(shù)越大,痕跡的長(zhǎng)度越短
答案:D
解析:木炭水平方向無初速度放到傳送帶上時(shí),相對(duì)于傳送帶向后運(yùn)動(dòng),所以,會(huì)在木炭的右側(cè)留下黑色痕跡,選項(xiàng)A錯(cuò);在木炭的速度增加到等于傳送帶的速度之前,木炭相對(duì)于傳送帶向后做勻減速直線運(yùn)動(dòng),根據(jù)v2=2ax,其中a=μg,與m無關(guān),選項(xiàng)B錯(cuò);由前式知,a一定時(shí),v越大,x越長(zhǎng),選項(xiàng)C錯(cuò);在v一定時(shí),μ越大,a越大,x越小,選項(xiàng) 22、D對(duì)。
20.(2013南昌鐵一中摸底)如圖所示,ad、bd、 cd是豎直面內(nèi)的三根固定的光滑細(xì)桿,a、b、c、d位于同一圓周上,a點(diǎn)為圓周上最高點(diǎn),d點(diǎn)為圓周上最低點(diǎn)。每根桿上都套有一個(gè)小圓環(huán),三個(gè)圓環(huán)分別從a、b、c處由靜止釋放,用t1 、t2 、t3依次表示各環(huán)到達(dá)d點(diǎn)所用的時(shí)間,則( )
A.t 1<t2<t3 B.t 1>t2>t3
C.t 3>t1>t2 D.t 1=t2 =t3
答案:D
解析:分析bd光滑細(xì)桿上小圓環(huán)受力,應(yīng)用牛頓第二定律和直線運(yùn)動(dòng)公式,可得環(huán)到達(dá)d點(diǎn)所用的時(shí)間 23、與光滑細(xì)桿的傾角無關(guān),選項(xiàng)D正確。
21. (2013邯鄲摸底)如圖所示,粗糙的水平地面上有三塊材料完全相同的木塊A、B、C,質(zhì)量均為m,B、C之間用輕質(zhì)細(xì)繩連接?,F(xiàn)用一水平恒力F作用在C上,三者開始一起做勻加速運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)過程中把一塊橡皮泥粘在某一塊上面,系統(tǒng)仍加速運(yùn)動(dòng),且始終沒有相對(duì)滑動(dòng)。則在粘上橡皮泥并達(dá)到穩(wěn)定后,下列說法正確的是()
A.無論粘在哪個(gè)木塊上面,系統(tǒng)加速度都將減小
B.若粘在A木塊上面,繩的拉力減小,A、B間摩擦力不變
C.若粘在B木塊上面,繩的拉力增大,A、B間摩擦力增大
D.若粘在C木塊上面,繩的拉力和A、B間摩擦力都減小
答案:AD
解析:因無相對(duì)滑 24、動(dòng),所以,無論橡皮泥粘到哪塊上,根據(jù)牛頓第二定律都有:F-3μmg-μΔmg=(3m+Δm)a,系統(tǒng)加速度a都將減小,選項(xiàng)A對(duì);若粘在A木塊上面,以C為研究對(duì)象,受F、摩擦力μmg、繩子拉力T,F(xiàn)-μmg-T=ma,a減小,F(xiàn)、μmg不變,所以,T增大,選項(xiàng)B錯(cuò);若粘在B木塊上面,a減小,以A為研究對(duì)象,m不變,所受摩擦力減小,選項(xiàng)C錯(cuò);若粘在C木塊上面,a減小,A的摩擦力減小,以AB為整體,有T-2μmg=2ma,T減小,選項(xiàng)D對(duì)。
22 (2013安徽師大摸底)如圖所示,物體B疊放在物體A上,A、B的質(zhì)量均為m,且上、下表面均與斜面平行,它們以共同速度沿傾角為θ的固定斜面C勻速下滑, 25、則( )
A.A,B間沒有靜摩擦力
B.A受到B的靜摩擦力方向沿斜面向上
C.A受到斜面的滑動(dòng)摩擦力大小為2mgsinθ
D.A與B間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=tanθ
答案:C解析:它們以共同速度沿傾角為θ的固定斜面C勻速下滑,A受到斜面的滑動(dòng)摩擦力大小為2mgsinθ,A對(duì)B的摩擦力等于B重力沿斜面方向的分力,選項(xiàng)A錯(cuò)誤C正確;由牛頓第三定律,.A受到B的靜摩擦力方向沿斜面向下,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;A與B間的摩擦力是靜摩擦力,不能確定AB之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。
23.(2013南昌鐵一中摸底)如圖(a)所示,用一水平外力F拉著一個(gè)靜止在傾角為θ的光滑斜面上的物體,逐漸增大F,物體 26、做變加速運(yùn)動(dòng),其加速度a隨外力F變化的圖像如圖(b)所示,若重力加速度g取10m/s2.根據(jù)圖(b)中所提供的信息可以計(jì)算出( )
A.物體的質(zhì)量
B.斜面的傾角
F
θ
(a)
O
a(m/s2)
F(N)
6
-6
2
4
-2
-4
(b)
20
30
10
C.斜面的長(zhǎng)度
D.加速度為6m/s2時(shí)物體的速度
. 答案:AB
解析:當(dāng)F=0時(shí),物體向下的加速度大小為6m/s2,即gsinθ=6m/s2,可計(jì)算出斜面的傾角θ,選項(xiàng)B正確;當(dāng)F=20N時(shí),物體向上的加速度大小為2m/s2,即cosθ-gsinθ=2m 27、/s2,可計(jì)算出物體的質(zhì)量m,選項(xiàng)A正確。不能計(jì)算出斜面的長(zhǎng)度,加速度為6m/s2時(shí)物體的速度,選項(xiàng)CD錯(cuò)誤。
24.(2013衡水中學(xué)調(diào)研)如圖甲所示,在傾角為30°的足夠長(zhǎng)的光滑斜面上,有一質(zhì)量為m的物體,受到沿斜面方向的力F作用,力F按圖乙所示規(guī)律變化(圖中縱坐標(biāo)是F與mg的比值,力沿斜面向上為正).則物體運(yùn)動(dòng)的速度v隨時(shí)間t變化的規(guī)律是圖丙中的(物體的初速度為零,重力加速度取10m/s2)
答案:C解析:在0~1s,F(xiàn)=mg,由牛頓第二定律,加速度a=5m/s2;在1s~2s,F(xiàn)=0,由牛頓第二定律,加速度a=-5m/s2;在2s~3s,F(xiàn)=-mg,由牛頓第二定律,加速度a 28、=-15m/s2;物體運(yùn)動(dòng)的速度v隨時(shí)間t變化的規(guī)律是圖丙中的C。
A
F
B
25.(2013衡水中學(xué)調(diào)研)質(zhì)量為m的物塊A和質(zhì)量為m的物塊B相互接觸放在水平面上,如圖所示。若對(duì)A施加水平推力F,則兩物塊沿水平方向做加速運(yùn)動(dòng)。關(guān)于A對(duì)B的作用力,下列說法正確的是 ( )
A.若水平面光滑,物塊A對(duì)B的作用力大小為F
B.若水平面光滑,物塊A對(duì)B的作用力大小為F/2
C.若物塊A與地面、B與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ,則物塊物塊A對(duì)B的作用力大小為F/2
D.若物塊A與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,B與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)為2μ,則物塊物塊A對(duì)B的作用力大小為(F +μmg)/2
29、答案:BCD 解析:若水平面光滑,對(duì)整體,由牛頓第二定律,F(xiàn)=2ma;隔離B,由牛頓第二定律,F(xiàn)’=ma;解得物塊A對(duì)B的作用力大小為F’=F/2,選項(xiàng)A錯(cuò)誤B正確。若物塊A與地面、B與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ,對(duì)整體,由牛頓第二定律,F(xiàn)-2μmg=2ma;隔離B,由牛頓第二定律,F(xiàn)’ -μmg =ma;解得物塊A對(duì)B的作用力大小為F’=F/2,選項(xiàng)C正確。若物塊A與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,B與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)為2μ,對(duì)整體,由牛頓第二定律,F(xiàn)-μmg -2μmg=2ma;隔離B,由牛頓第二定律,F(xiàn)’ -2μmg =ma;解得物塊A對(duì)B的作用力大小為F’=(F +μmg)/2,選項(xiàng)D正確。
26 30、. (2013衡水中學(xué)調(diào)研)電梯的頂部掛一個(gè)彈簧秤,秤下端掛了一個(gè)重物,電梯勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí),彈簧秤的示數(shù)為10 N,在某時(shí)刻電梯中的人觀察到彈簧秤的示數(shù)變?yōu)? N,關(guān)于電梯的運(yùn)動(dòng)(如圖所示),以下說法正確的是(g取10 m/s2) ( )
A.電梯可能向上加速運(yùn)動(dòng), 加速度大小為4m/s2
B.電梯可能向下加速運(yùn)動(dòng), 加速度大小為4m/s2
C.電梯可能向上減速運(yùn)動(dòng), 加速度大小為4m/s2
D.電梯可能向下減速運(yùn)動(dòng), 加速度大小為4m/s2
答案:BC解析:彈簧秤的示數(shù)變?yōu)? N,電梯加速度向下,電梯可能向下加速運(yùn)動(dòng), 加速度大小為4m/s2,電梯可能向上減速運(yùn)動(dòng) 31、, 加速度大小為4m/s2,選項(xiàng)BC正確。
27.(2013衡水中學(xué)調(diào)研)如圖甲所示,用一水平外力F拉著一個(gè)靜止在傾角為θ的光滑斜面上的物體,逐漸增大F,物體做變加速運(yùn)動(dòng),其加速度a隨外力F變化的圖象如圖乙所示.若重力加速度g取10 m/s2,根據(jù)圖乙中所提供的信息,可以計(jì)算出( )
A.物體的質(zhì)量
B.斜面的傾角
C.物體能靜止在斜面上所施加的最小外力
D.加速度為6 m/s2時(shí)物體的速度
答案:ABC解析:由牛頓第二定律,F(xiàn)cosθ-mgsinθ=ma。當(dāng)F=15N時(shí),a=0;當(dāng)F=30N時(shí),a=6 m/s2;當(dāng)F=0N時(shí),a= -6m/s2;可以計(jì)算出物體的質(zhì)量m,斜面 32、的傾角,物體能靜止在斜面上所施加的最小外力為15N,選項(xiàng)ABC正確。
28.(2013衡水中學(xué)調(diào)研)如圖所示,傾角為30°的光滑桿上套有一個(gè)小球和兩根輕質(zhì)彈簧,兩彈簧的一端各與小球相連,另一端分別用銷釘M、N固定于桿上,小球處于靜止?fàn)顟B(tài).設(shè)拔去銷釘M(撤去彈簧a)瞬間,小球的加速度大小為6m/s2.若不拔去銷釘M,而拔去銷釘N(撤去彈簧b)瞬間,小球的加速度可能是(g取10m/s2): ( )
A.11m/ s2,沿桿向上
B.11m/ s2,沿桿向下
C.1m/ s2,沿桿向下
D.1m/ s2,沿桿向上
答案:BC解析:設(shè)小球處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)b彈簧彈力為F,拔 33、去銷釘M瞬間,取向上為正方向,若a=6m/s2,由牛頓第二定律,F(xiàn)-mgsin30°=ma,解得F=11m。若a=-6m/s2,由牛頓第二定律,-F-mgsin30°=ma,解得F=m。設(shè)a彈簧彈力為F’,由平衡條件F= mgsin30°+F’, 當(dāng)F=11m可得F’=6m,拔去銷釘N瞬間,由牛頓第二定律, F’+mgsin30°=ma’,解得a’=11m/ s2,選項(xiàng)B正確A錯(cuò)誤;當(dāng)F=m可得F’=-4m,拔去銷釘N瞬間,由牛頓第二定律, F’+mgsin30°=ma’,解得a’=1m/ s2,方向沿桿向下,選項(xiàng)C正確D錯(cuò)誤。
29.(2013衡水中學(xué)調(diào)研)如圖所示,小車的質(zhì)量為M,人的質(zhì) 34、量為m,人用恒力F拉繩,若人與車保持相對(duì)靜止,且地面為光滑的,又不計(jì)滑輪與繩的質(zhì)量,則車對(duì)人的摩擦力可能是( )
A.()F ,方向向左
B.()F,方向向右
C.()F,方向向左
D.()F,方向向右
答案:CD解析:把人和車看作整體,二者有向左的加速度,由2F=(m+M)a解得a=2F/(m+M)。設(shè)車對(duì)人的摩擦力向右,大小為f,隔離人,由F-f=ma,聯(lián)立解得f=()F,選項(xiàng)D正確B錯(cuò)誤;設(shè)車對(duì)人的摩擦力向左,大小為f,隔離人,由F+f=ma,聯(lián)立解得f=()F,選項(xiàng)C正確A錯(cuò)誤。
30. (2013廣西三校聯(lián)考)如圖所示,一細(xì)繩跨過一輕質(zhì)定滑輪(不計(jì)細(xì)繩和滑輪質(zhì)量 35、,不計(jì)滑輪與軸之間摩擦),繩的一端懸掛一質(zhì)量為m的物體A,另一端懸掛一質(zhì)量為M(M>m)的物體B,此時(shí)A物體加速度為a1。如果用力F代替物體B,使物體A產(chǎn)生的加速度為a2,那么( )
A. 如果al= a2,則F< Mg
B. 如果F=Mg,則al 36、 37、 m2 +0.24>0,
解得:0< m2<0.4kg或0.6kg< m2<1.0kg
32.(19分)(2013廣西三校聯(lián)考)如圖所示,截面為直角三角形的木塊置于粗糙的水平地面上,其傾角=30o?,F(xiàn)木塊上有一質(zhì)量m=l.0kg的滑塊從斜面下滑,測(cè)得滑塊在0.40 s內(nèi)速度增加了1.4 m/s,且知滑塊滑行過程中木塊處于靜止?fàn)顟B(tài),重力加速度g=10 m/s2,求:
(1)滑塊滑行過程中受到的摩擦力大??;
(2)滑塊滑行過程中木塊受到地面的摩擦力大小及方向。
解析:(1)由題意可知滑塊的加速度a==m/s2=3.5. m/s2。
滑塊受力如圖所示,根據(jù)牛頓第二定律,得:mgsinθ- 38、f=ma,
解得:f=1.5N。
(2)由滑塊受力圖得:N=mgcosθ,
木塊受理如圖所示,根據(jù)水平方向平衡條件得,f地+fcosθ=Nsinθ,
解得:f地=3.03N。
f地為正數(shù),即圖中標(biāo)出的摩擦力方向符合實(shí)際,摩擦力方向水平向左。
33、(10分)(2013安徽師大摸底)在水平地面上有一質(zhì)量為10kg的物體,在水平拉力F的作用下由靜止開始運(yùn)動(dòng),10s后拉力大小減為F/4,方向不變,再經(jīng)過20s停止運(yùn)動(dòng)。該物體的速度與時(shí)間的關(guān)系如圖所示。求:
(1)整個(gè)過程中物體的位移大?。?
(2)物體與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)。
33、(10分)(1)依題意可知整個(gè)過程中物體的位移大小 39、就等于圖像與t軸所圍成的三角形面積S=×30×10m=150m
(2)物體的運(yùn)動(dòng)分為兩個(gè)過程,由圖可知兩個(gè)過程加速度分別為:
a1=1m/s2,a2=-0.5m/s2,
F/4
mg
mg
FN
FN
Ff
Ff
F
受力圖如下:
對(duì)于兩個(gè)過程,由牛頓第二定律得:
①
②
聯(lián)立①②式解得:Ff=10N
由滑動(dòng)摩擦力公式得:
解得:μ=0.1 。
34.(15分) (2013江蘇徐州摸底)滑沙游戲中,游戲者從沙坡頂部坐滑沙車呼嘯滑下.為了安全,滑沙車上通常裝有剎車手柄,游客可以通過操縱剎車手柄對(duì)滑沙車施加一個(gè)與車運(yùn)動(dòng)方 40、向相反的制動(dòng)力F,從而控制車速.為便于研究,作如下簡(jiǎn)化:游客從頂端A點(diǎn)由靜止滑下8s后,操縱剎車手柄使滑沙車勻速下滑至底端B點(diǎn),在水平滑道上繼續(xù)滑行直至停止.已知游客和滑沙車的總質(zhì)量m=70kg,傾斜滑道AB長(zhǎng)=128m,傾角θ=37°,滑沙車底部與沙面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5.滑沙車經(jīng)過B點(diǎn)前后的速度大小不變,重力加速度g取,sin37°=0.6,cos37°=0.8,不計(jì)空氣阻力.
(1)求游客勻速下滑時(shí)的速度大?。?
(2)求游客勻速下滑的時(shí)間.
(3)若游客在水平滑道BC段的最大滑行距離為16m,則他在此處滑行時(shí),需對(duì)滑沙車施加多大的水平制動(dòng)力?
解析:、(1) 由mgsin 41、37°-μmgcos37°=ma
解得游客從頂端A點(diǎn)由靜止滑下的加速度a=2m/s2。
游客勻速下滑時(shí)的速度大小v=at1=2×8m/s=16m/s.
(2)加速下滑路程為L(zhǎng)1= at12=64m,
勻速下滑路程L2=- L1=64m,
游客勻速下滑的時(shí)間t2= L2/v=4s.
(3)由動(dòng)能定理,-FL-μmgL=0-mv2。
解得F= 210N。
35.(8分) (2013屆江西省重點(diǎn)中學(xué)高三聯(lián)考)如圖所示,質(zhì)量m=1Kg的小球穿在長(zhǎng)L=1.6m的斜桿上,斜桿與水平方向成α=37°角,斜桿固定不動(dòng),小球與斜桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.75。小球受水平向左的拉 42、力F=1N,從斜桿的頂端由靜止開始下滑(,)。
試求:(1)小球運(yùn)動(dòng)的加速度大??;
(2)小球運(yùn)動(dòng)到斜桿底端時(shí)的速度大小。
.(8分)解:
(1) (2分)
(2分)
∴ =1.25m/s2。(2分)
(2) (2分)
∴ v==m/s=2m/s。 (2分)
36.(8分) (2013南昌鐵一中摸底)航模興趣小組設(shè)計(jì)出一架遙控飛行器,其質(zhì)量m =2kg,動(dòng)力系統(tǒng)提供的恒定升力F =28 N.試飛時(shí),飛行器從地面由靜止開始豎直上升。設(shè)飛行器飛行時(shí)所受的阻力大小不變,g取10m 43、/s2。
(1)第一次試飛,飛行器飛行t1 = 8 s 時(shí)到達(dá)高度H = 64 m.求飛行器所阻力f的大小;
(2)第二次試飛,飛行器飛行t2 = 6 s 時(shí)遙控器出現(xiàn)故障,飛行器立即失去升力。求飛行器能達(dá)到的最大高度h;
. 解析:
(1)由H=at2, -------------------------------(1分)
得:a1=2m/s2 ------------------------------------(1分)
由F-f-mg=ma -------------------------------------(1分)
得:f=4N ------------- 44、---------------------------(1分)
(2).前6s向上做勻加速運(yùn)動(dòng)
最大速度:v=a1t=12m/s--------------------------(1分)
上升的高度:h1=a1t2 =36m--------------------------(1分)
接下來向上做勻減速運(yùn)動(dòng),由牛頓第二定律,f+mg=ma2,
解得加速度a2=12m/s2。 ---------------------(2分)
由v2=2a2h2,解得上升的高度h2=6m。 --------------------------(1分)
最大高度:h= h1+ h2=42m-- 45、-----------------------(1分)
37.(8分)(2013溫州八校期初聯(lián)考)一個(gè)質(zhì)量為1500 kg行星探測(cè)器從某行星表面豎直升空,發(fā)射時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)推力恒定,發(fā)射升空后8 s末,發(fā)動(dòng)機(jī)突然間發(fā)生故障圖19
而關(guān)閉;如圖19所示為探測(cè)器從發(fā)射到落回出發(fā)點(diǎn)全過程的速度圖象;已知該行星表面沒有大氣,不考慮探測(cè)器總質(zhì)量的變化;求:
(1)探測(cè)器在行星表面上升達(dá)到的最大高度;
(2)探測(cè)器落回出發(fā)點(diǎn)時(shí)的速度;
(3)探測(cè)器發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)的推力。
(8分)解析:(1)0~24 s內(nèi)一直處于上升階段,H=×24×64 m=768 m (2)8s末發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)閉,此后探測(cè)器只受重力 46、作用,g==m/s2=4 m/s2 探測(cè)器返回地面過程有v2=2gH得v=32m/s。
(3)上升階段加速度:a=8m/s2 (1分)
由F-mg=ma得,F(xiàn)=1.8×1.8×104N (2分)
38(19分)(2013廣西三校聯(lián)考)如圖所示,截面為直角三角形的木塊置于粗糙的水平地面上,其傾角=30o。現(xiàn)木塊上有一質(zhì)量m=l.0kg的滑塊從斜面下滑,測(cè)得滑塊在0.40 s內(nèi)速度增加了1.4 m/s,且知滑塊滑行過程中木塊處于靜止?fàn)顟B(tài),重力加速度g=10 m/s2,求:
(1)滑塊滑行過程中受到的摩擦力大??;
(2)滑塊滑行過程中木塊受到地面的摩擦力大小及方向。
解析 47、:(1)由題意可知滑塊的加速度a==m/s2=3.5. m/s2。
滑塊受力如圖所示,根據(jù)牛頓第二定律,得:mgsinθ-f=ma,
解得:f=1.5N。
(2)由滑塊受力圖得:N=mgcosθ,
木塊受理如圖所示,根據(jù)水平方向平衡條件得,f地+fcosθ=Nsinθ,
解得:f地=3.03N。
f地為正數(shù),即圖中標(biāo)出的摩擦力方向符合實(shí)際,摩擦力方向水平向左。
39. (2013哈爾濱三中月考)如圖所示,以水平地面建立x軸,有一個(gè)質(zhì)量為m=1kg的木塊放在質(zhì)量為M=2kg的長(zhǎng)木板上,木板長(zhǎng)L=11.5m。已知木板與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)為,m與M之間的摩擦因素(設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩 48、擦力)。m與M保持相對(duì)靜止共同向右運(yùn)動(dòng),已知木板的左端A點(diǎn)經(jīng)過坐標(biāo)原點(diǎn)O時(shí)的速度為,在坐標(biāo)為X=21m處有一擋板P,木板與擋板P瞬間碰撞后立即以原速率反向彈回,而木塊在此瞬間速度不變,若碰后立刻撤去擋板P,g取10m/s2,求:
(1)木板碰擋板P時(shí)的速度V1為多少?
(2)最終木板停止運(yùn)動(dòng)時(shí)其左端A的位置坐標(biāo)?(此問結(jié)果保留到小數(shù)點(diǎn)后兩位)
P
V0
O
21
X
A
B
. 解. (1)對(duì)木塊和木板組成的系統(tǒng),有……………2分
……………1分
解得v1=9m/s。
(2)由牛頓第二定律可知am=μ2g=9 m/s2。
49、 aM==6 m/s2。
m運(yùn)動(dòng)至停止時(shí)間為t1==1 s
此時(shí)M速度VM=V1-aMt1=3m/s, 方向向左,
此后至m,M共速時(shí)間t2,有:VM-aMt2=amt2 得:t2=0.2s……………2分
共同速度V共=1.8m/s,方向向左……………1分
至共速M(fèi)位移S1=……………1分
共速后m,M以a1=1m/s2向左減速至停下位移S2==1.62m……………1分
最終木板M左端A點(diǎn)位置坐標(biāo)為
x=9.5-S1-S2=9.5-6.48-1.62=1.40m。
F
P
A
B
v0
F
40、(12分)(2013衡水中學(xué)調(diào)研)如 50、圖所示,平板車長(zhǎng)為L(zhǎng)=6m,質(zhì)量為M=10kg,上表面距離水平地面高為h=1.25m,在水平面上向右做直線運(yùn)動(dòng),A、B是其左右兩個(gè)端點(diǎn).某時(shí)刻小車速度為v0=7.2m/s,在此時(shí)刻對(duì)平板車施加一個(gè)方向水平向左的恒力F=50N,與此同時(shí),將一個(gè)質(zhì)量m=1kg的小球輕放在平板車上的P點(diǎn)(小球可視為質(zhì)點(diǎn),放在P點(diǎn)時(shí)相對(duì)于地面的速度為零),,經(jīng)過一段時(shí)間,小球脫離平板車落到地面.車與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2,其他摩擦均不計(jì).取g=10m/s2.求:
(1)小球從離開平板車開始至落到地面所用的時(shí)間;
(2)小球從輕放到平板車開始至離開平板車所用的時(shí)間;
(3)從小球輕放上平板車到落地瞬間,平板車的 51、位移大?。?
. 解:(1)小球從離開平板車開始至落到地面所用的時(shí)間
(2) 小球放到平板車后相對(duì)地面靜止,小車的加速度為
小車向右運(yùn)動(dòng)的距離為
小于4m,所以小球不會(huì)從車的左端掉下.
小車向右運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為
小車向左運(yùn)動(dòng)的加速度為
小車向左運(yùn)動(dòng)的距離為
小車向左運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為
故小球從輕放到 52、平板車開始至離開平板車所用的時(shí)間t=t1+t2=3s
(3) 小球剛離開平板車瞬間,小車的速度方向向左,大小為
小球離開車子后,車的加速度為
車子向左運(yùn)動(dòng)的距離為
從小球輕放上平板車到落地瞬間,平板車的位移大小
X= x1 + x2+ x3 =5.175m。
v/m·s-1
t/s
2
1
0
20
甲
乙
F
10
41.(12分) (2013南昌鐵一中摸底)如圖甲所示,質(zhì)量為m=1kg的物體置于傾角為θ=37°的固定且足夠長(zhǎng)的 53、斜面上,對(duì)物體施以平行于斜面向上的拉力F, t1=1s時(shí)撤去拉力,物體運(yùn)動(dòng)的部分v—t圖像如圖乙所示.試求:(g取10m/s2)
(1)拉力F的大?。?
(2)t=4s時(shí)物體的速度v的大?。?
.解析:
(1)設(shè)力F作用時(shí)物體的加速度為a1,對(duì)物體進(jìn)行受力分析,由牛頓第二定律可知
F-mgsinθ-μmgcosθ=ma1
撤去力后,由牛頓第二定律有
mgsinθ+μmgcosθ=ma2
根據(jù)圖像可知:a1=20m/s2,a2=10m/s2
代入解得 F=30N μ=0.5。
(2)設(shè)撤去力后物體運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)間為t2,
v1=a2t2 54、 ,解得t2=2s
則物體沿著斜面下滑的時(shí)間為t3=t-t1-t2=1s
設(shè)下滑加速度為a3,由牛頓第二定律
mgsinθ-μmgcosθ=ma3
有 a 3= 2 m/s2
t=4s時(shí)速度v=a3t3=2m/s
42、(2013衡水中學(xué)調(diào)研)(10分)如圖,已知斜面傾角300,物體A質(zhì)量mA=0.4kg,物體B質(zhì)量mB=0.7kg,H=0.5m。B從靜止開始和A一起運(yùn)動(dòng),B落地時(shí)速度v=2m/s。若g取10m/s2,繩的質(zhì)量及繩的摩擦不計(jì),求:
(1)物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)
(2)物體沿足夠長(zhǎng)的斜面滑動(dòng)的最大距離
【解析】分別對(duì)A和B進(jìn)行 55、受力分析,如圖。
(1)對(duì)A、B列運(yùn)動(dòng)方程,對(duì)A有:
T – mAgsinθ-f=mAa1 ; FN=mAgcosθ ; f=μFN
對(duì)B有:mBg-T=mBa1
整合以上各式得: mBg-mBa - mAgsinθ - μmAgcosθ=ma1 (1)
對(duì)B的運(yùn)動(dòng)情況,有:v2=2a1H (2)
由(1)(2)代入數(shù)據(jù)得a1=4m/s2, μ=0.17
(2)B落地后,繩子松弛,不再對(duì)A有拉力T的作用,此時(shí)對(duì)A有
mAgsinθ+f=mAa2 ;FN=mAgcosθ ; f=μFN
聯(lián)立解得: a2=6.5m/s2,方向沿斜面向下,
因此A繼續(xù)沿斜面 56、向上做勻減速運(yùn)動(dòng),位移為x=v2/2a2=4/13m。
物體沿斜面滑動(dòng)的最大距離為s=x+H=21/26m。
43.(14分) (2013南昌鐵一中摸底)如圖所示為糧食倉(cāng)庫(kù)中常用的皮帶傳輸裝置示意圖,它由兩臺(tái)皮帶傳送機(jī)組成,一臺(tái)水平傳送,A、B兩端相距L1=3m;另一臺(tái)傾斜傳送,傳送帶與地面間的傾角為θ為37o,C、D兩端相距L2=4.45m,B、C相距很近.水平傳送帶以v0=5m/s沿順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng).現(xiàn)將質(zhì)量為m=10kg的一袋大米無初速度的放在A端,它隨傳送帶到達(dá)B點(diǎn)后,速度大小不變的傳到傾斜傳送帶的C端.米袋與兩傳送帶之間的動(dòng)摩擦因素均為0.5,取g=10m/s2,sin37o=0. 57、6,cos37o=0.8.
(1)若傾斜傳送帶CD不轉(zhuǎn)動(dòng),則米袋沿傳送帶CD所能上滑的最大距離是多少?
(2)若傾斜傳送帶CD以v=4m/s的速率沿順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng),則米袋從C端運(yùn)動(dòng)到D端的時(shí)間為多少?
.. 解析:(1)米袋在AB上加速運(yùn)動(dòng)的加速度為a0=μmg/m=5m/s2。
米袋速度達(dá)到v0=5m/s時(shí)滑過的距離s0==2.5m 58、
設(shè)米袋在CD上傳送的加速度大小為a,據(jù)牛頓第二定律
mg sinθ+μmgcosθ=ma
得 a=10m/s2。
能沿CD上滑的最大距離 s==1.25m。 、
(2)(8分)CD順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),米袋速度減為v=4m/s之前的加速度為
a1=-g(sinθ+μcosθ)=-10m/s2,
此 59、時(shí)上滑的距離s1==0.45m。
米袋速度達(dá)到v=4m/s后,由于μmgcosθ
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