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文档简介

1、1如图所示,滑板运动员从倾角为53°的斜坡顶端滑下,滑下的过程中他突然发现在斜面底端有一个高h=1.4m、宽L=1.2m的长方体障碍物,为了不触及这个障碍物,他必须在距水平地面高度H=3.2m的A点沿水平方向跳起离开斜面(竖直方向的速度变为0)已知运动员的滑板与斜面间的动摩擦因数=0.1,忽略空气阻力,重力加速度g取10m/s2(已知sin53°=0.8,cos53°=0.6)求:(1)运动员在斜面上滑行的加速度的大小;(2)若运动员不触及障碍物,他从斜面上起跳后到落至水平面的过程所经历的时间;(3)运动员为了不触及障碍物,他从A点沿水平方向起跳的最小速度2一个质

2、量m=200g的小球系于轻质弹簧的一端,且套在光滑竖立的圆环上,弹簧的上端固定于环的最高点A,环的半径R=0.5m,弹簧的原长L0=0.5m,劲度系数为4.8N/m,如图所示位置,若小球从图中所示位置B点由静止开始滑动到最低点C时,弹簧的弹性势能Ep弹=0.6J求:(1)小球到C点时的速度vC的大小;(2)小球在C点对环的作用力(g=10m/s2)3如图所示,在光滑水平面上有A、B两个物体,B在前,A在后,A正以6 m/s的速度向右运动,B静止;当A、B之间距离为18m时,在A、B之间建立相互作用,其作用力为恒力,此后B物体加速,经过4 s,物体B的速度达到3 m/s,此时撤去A、B之间的相互

3、作用,A、B继续运动又经4 s,A恰好追上B,在这一过程中。求:(1)在A物体追上B物体前,B运动的位移大小;(2)在两物体间有相互作用时,物体A和B的加速度aA和aB的大小;4某运动员做跳伞训练,他从悬停在空中的直升飞机上由静止跳下,跳离飞机一段时间后打开降落伞做减速下落他打开降落伞后的速度图象如图所示已知人和降落伞的总质量m= 80kg,g取10 m/s2(1)不计人所受的阻力,求打开降落伞前运动员下落的高度?(2)打开伞后伞所受阻力Ff与速度v成正比,即Ffkv,求打开伞瞬间运动员的加速度a的大小和方向?5汽车发动机的额定功率为40KW,质量为2000kg,当汽车在水平路面上行驶时受到阻

4、力为车重的01倍(),求:(1)汽车在路面上能达到的最大速度?(2)若汽车以额定功率启动,当汽车速度为5时的加速度?(3)若汽车从静止开始保持1的加速度作匀加速直线运动,达到额定输出功率后,汽车保持功率不变又加速行驶了800m,直到获得最大速度后才匀速行驶。求汽车从静止到获得最大行驶速度所用的总时间?6在粗糙的水平桌面上有两个静止的木块A和B,B的质量为A的2倍,两者相距d=19m已知木块与桌面之间的动摩擦因数均为=05,现给木块A一大小为的初速度,使A和B发生弹性正碰,碰撞时间极短,重力加速度g=10m/s2求两木块都停止运动时的距离72011年7月23日晚,甬温线永嘉站至温州南站间,北京南

5、至福州D301次列车与杭州至福州南D3115次列车发生追尾事故,造成动车组运行以来的特重大铁路交通事故事故发生前D3115次动车组正以20km/h的目视行车速度在发生事故的铁路上匀速行驶,而D301次动车组驶离永嘉站后,2分钟车速达到216km/h,便开始匀速行驶不幸的是几分钟后就发生了追尾事故如果认为D301次动车组以恒定加速度从静止驶离永嘉车站,求:(1)D301的启动加速度和加速距离分别是多少?(2)已知动车组紧急制动的加速度为3m/s2,D301正常行驶后,为了避免事故发生,应至少距离D3115多远开始刹车才有可能避免事故发生?8如图所示,位于竖直平面上的1/4圆弧光滑轨道,半径为R,

6、OB沿竖直方向,圆弧轨道上端A点距地面高度为H,质量为m的小球从A点静止释放,到B点的速度为,最后落在地面C点处,不计空气阻力。试求:(1)小球刚运动到B点时,对轨道的压力多大?(2)小球落地点C与B的水平距离S为多少?(3)比值R/H为多少时,小球落地点C与B水平距离S最远?该水平距离的最大值是多少?9A、B两列火车,在同一轨道上同向行驶,A车在前,其速度,B车速度,因大雾能见度很低,B车在距A车时才发现前方有A车,这时B车立即刹车,但B车要减速才能够停止,问:(1)A车若按原速前进,两车是否会相撞?若会相撞,将在何时何地?(2)若B车刹车后,A车以加速度加速前进,问能否避免事故?若能够避免

7、则两车最近时相距多远?10一辆质量为20×103 kg的汽车,以额定功率为60×104 W在水平公路上行驶,汽车受到的阻力为一定值,在某时刻汽车所能达到的最大速度是30m/s,求:(1)汽车受到的阻力是多大?(2)当汽车的加速度为050m/s2 时汽车的速度是多大?11如图所示,一水平传送带以4m/s的速度逆时针传送,水平部分长L=6m,其左端与一倾角为=30°的光滑斜面平滑相连,斜面足够长,一个可视为质点的物块无初速度地放在传送带最右端,已知物块与传送带间的动摩擦因数=0.2,g取10m/s2求物块从放到传送带上到第一次滑回传送带最远端所用的时间12如图所示,一

8、个与水平方向成=37°的传送带逆时针转动,线速度为v=10m/s,传送带A、B两轮间距离L=10.25m一个质量m=1kg的可视为质点的物体轻放在A处,物体与传送带之间的动摩擦因数=0.5sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2求:(1)物体在A处加速度a的大小;(2)物体在传送带上机械能的改变量E;(3)物体与传送带因摩擦而产生的热量Q13如图所示,水平传送带的右端与竖直面内的用光滑钢管弯成的“9“形固定轨道相接,钢管内径很小传送带的运行速度为v0=6m/s,将质量m=1.0kg的可看作质点的滑块无初速地放到传送带A端,传送带长度为L=12.

9、0m,“9“字全高H=0.8m“9“字上半部分圆弧半径为R=0.2m,滑块与传送带间的动摩擦因数为=0.3,重力加速度g=10m/s2,试求:(1)滑块从传送带A 端运动到B端所需要的时间;(2)滑块滑到轨道最高点C时对轨道作用力的大小和方向;(3)若滑块从“9”形轨道D点水平抛出后,恰好垂直撞在倾角=45°的斜面上P点,求P、D两点间的竖直高度h14在一次救援中,一辆汽车停在一倾角为的小山坡坡底,突然司机发现在距坡底的山坡处一巨石以的初速度加速滚下,巨石和山坡间的动摩擦因数为,巨石到达坡底后速率不变,在水平面的运动可以近似看成加速度大小为的匀减速直线运动;司机发现险情后经过汽车才启

10、动起来,并以的加速度一直做匀加速直线运动(如图所示),求:(1)巨石到达坡底时间和速率分别是多少?(2)汽车司机能否安全脱险?15某飞机场利用如图所示的传送带将地面上的货物运送到飞机上,传送带与地面的夹角30°,传送带两端A、B的长度L10 m,传送带以v5 m/s的恒定速度匀速向上运动在传送带底端A轻轻放一质量m5 kg的货物,货物与传送带间的动摩擦因数,(g取10 m/s2)(1)求货物从A运动到B的所有的加速度大小和方向。(2)计算货物从A端运送到B端所需的时间。16避险车道是避免恶性交通事故的重要设施,由制动坡床和防撞设施等组成,如图竖直平面内,制动坡床视为与水平面夹角为的斜

11、面。一辆长12 m的载有货物的货车因刹车失灵从干道驶入制动坡床,当车速为23 m/s时,车尾位于制动坡床的低端,货物开始在车厢内向车头滑动,当货物在车厢内滑动了4 m时,车头距制动坡床顶端38 m,再过一段时间,货车停止。已知货车质量是货物质量的4倍,货物与车厢间的动摩擦因数为04;货车在制动坡床上运动受到的坡床阻力大小为货车和货物总重的044倍。货物与货车分别视为小滑块和平板,取。求:(1)货物在车厢内滑动时加速度的大小和方向;(2)制动坡床的长度。17五一放假期间,全国高速公路免费通行,小轿车可以不停车通过收费站,但要求小轿车通过收费站窗口前x0=9m区间的速度不超过v0=6m/s。现有甲

12、、乙两小轿车在收费站前平直公路上分别以v甲=20m/s和v乙=34m/s的速度匀速行驶,甲车在前,乙车在后。甲车司机发现正前方收费站,开始以大小为a甲=2m/s2的加速度匀减速刹车。(1)甲车司机需在离收费站窗口至少多远处开始刹车才不违章;(2)若甲车司机经刹车到达离收费站窗口前9m处的速度恰好为6m/s,乙车司机在发现甲车刹车时经t0=05s的反应时间后开始以大小为a乙=4m/s2的加速度匀减速刹车。为避免两车相撞,且乙车在收费站窗口前9m区不超速,则在甲车司机开始刹车时,甲、乙两车至少相距多远?18滑雪运动是把滑雪板装在靴底上在雪地上进行速度、跳跃和滑降的竞赛运动。滑雪运动中当滑雪板相对雪

13、地速度较大时,会把雪内的空气逼出来,在滑雪板与雪地间形成一个暂时的“气垫”,从而大大减小雪地对滑雪板的摩擦然而当滑雪板相对雪地速度较小时,与雪地接触时间超过某一值就会陷下去,使得它们间的摩擦力增大假设滑雪者的速度超过8m/s时,滑雪板与雪地间的动摩擦因数就会由1=025变为2=0125一滑雪者从倾角=37°的坡顶A处由静止开始自由下滑,滑至坡底B(B处为一光滑小圆弧)后又滑上一段水平地面,最后停在C处,如图所示。不计空气阻力,已知坡长L=241m,取g=10m/s2,sin37°=06,cos37°=08,求:(1)滑雪者从静止开始到动摩擦因数发生变化所经历的时间

14、;(2)滑雪者到达B处时的速度大小;(3)若滑雪板与水平地面间的动摩擦因数3=05,求滑雪者在水平地面上运动的最大距离。19如图所示,所有轨道均光滑,轨道AB与水平面的夹角为=370,A点距水平轨道的高度为H=18m。一无动力小滑车质量为m=10kg,从A点沿轨道由静止滑下,经过水平轨道BC再滑入圆形轨道内侧,圆形轨道半径R=05m,通过圆形轨道最高点D然后从水平轨道E点飞出,E点右侧有一壕沟,E、F两点的竖直高度差h=125m,水平距离s=26m。不计小滑车通过B点时的能量损失,小滑车在运动全过程中可视为质点,g=10m/s2,sin370=06,cos370=08,求:(1)小滑车从A滑到

15、B所经历的时间;(2)在圆形轨道最高点D处小滑车对轨道的压力大小;(3)要使小滑车既能安全通过圆形轨道又不掉进壕沟,则小滑车至少应从离水平轨道多高的地方由静止滑下。20如图所示,一个质量为M,长为L的圆管竖直放置,顶端塞有一个质量为m的弹性小球,M=4m,球和管间的滑动摩擦力和最大静摩擦力大小均为4mg。管从下端离地面距离为H处自由落下,运动过程中,管始终保持竖直,每次落地后向上弹起的速度与落地时速度大小相等,不计空气阻力,重力加速度为g。求:(1)管第一次落地弹起时管和球的加速度。(2)管第一次落地弹起后,若球没有从管中滑出,则球与管达到相同速度时,管的下端距地面的高度。21如图所示,质点m

16、质量为1kg位于质量为4kg的长木板M左瑞,M的上表面AC段是粗糙的,动摩擦因数02,且长L=05m,BC段光滑;在M的右端连着一段轻质弹簧弹簧处于自然状态时伸展到C点,当M在水平向左的恒力F=14N作用下,在光滑水平面上向左运动t秒后撤去此力时,m恰好到达C点,求:时间t;此后弹簧被压缩,最大弹性势能是多大?22某快递公司分拣邮件的水平传输装置示意如图,皮带在电动机的带动下保持v1 m/s的恒定速度向右运动,现将一质量为m2 kg的邮件轻放在皮带上,邮件和皮带间的动摩擦因数05设皮带足够长,取g10 m/s2,在邮件与皮带发生相对滑动过程中,求:(1)邮件滑动的时间t;(2)邮件对皮带所做的

17、功W;(3)皮带与邮件摩擦产生的热量Q23水平传送带被广泛的应用于飞机场和火车站,对旅客的行李进行安全检查,图为一水平传送带装置示意图,绷紧的传送带AB始终保持的恒定速度运行,一质量为的行李无初速的放在A处,该行李与传送带间的动摩擦因数,AB间的距离,取,求:(1)行李从A运送到B所用的时间为多少。(2)电动机运送该行李需增加的电能为多少。(3)如果提高传送带的运行速率,行李就能够较快的传送到B处,求行李从A处传送到B处的最短时间和传送带对应的最小运行速率。24如图所示,水平传送带以v=12m/s的速度顺时针做匀速运动,其上表面的动摩擦因数1=0.1,把质量m=20kg的行李包轻放上传送带,释

18、放位置距传送带右端4.5m处.平板车的质量M=30kg,停在传送带的右端,水平地面光滑,行李包与平板车上表面间的动摩擦因数2=0.3,平板车长10m,行李包从传送带滑到平板车过程速度不变,行李包可视为质点.(g=10m/s2)求:(1)行李包在平板车上相对于平板车滑行的时间是多少?(2)要想行李包不从平板车滑出,求行李包释放位置应满足什么条件?25如图所示,倾角的斜面AB与水平面平滑连接于B点,A、B两点之间的距离s0=3 m,质量m=3 kg的小物块与斜面及水平面间的动摩擦因数均为。当小物块从A点由静止开始沿斜面下滑的同时,对小物块施加一个水平向左的恒力F。取g=10 ms2。(1)若F=1

19、0 N,小物块从A点由静止开始沿斜面运动到B点时撤去恒力F,求小物块在水平面上滑行的距离s。(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)(2)为确保小物块不离开斜面,该恒力的最大值为多大?26质量为m=20kg的物体在大小恒定的水平外力作用下,冲上一足够长从右向左以恒定速度v0=-10m/s传送物体的水平传送带,从物体开始冲上传送带计时,物体的速度时间图象如图所示,已知020s内水平外力与物体运动方向相反,2040s内水平外力与物体运动方向相反,g取10m/s2。求:(1)物体与传送带间的动摩擦因数;(2)040s内物体与传送带间的摩擦热Q27如图所示,虚线圆的半径为

20、仏AC为光滑竖直轩,AB与BC构成直角的L形轨道,小球与AB、BC轨道间的动摩擦因数均为,A、B、C三点正好是圆上三点,而AC正好为该圆的直径,AB与AC的夹角为如果套在AC杆上的小球自A点静止释放,分别沿ABC轨、和AC直轨道运动,忽略小球滑过B处时能量损耗。求:(1)小球在AB轨道上运动的加速度(2)小球沿ABC轨道运动到达C点时的速率;(3)若AB、BC、AC轨道均光滑,如果沿ABC轨道运动到达C点的时间与沿AC直轨道运动到达C点的时间之比为5:3,求a的正切值28如图所示,有一个可视为质点的质量为的小物块从光滑平台上的A点以的初速度水平抛出,到达C点时,恰好沿C点的切线方向进入固定在水

21、平地面上的光滑圆弧轨道,最后小物块滑上紧靠轨道末端D点的质量为的长木板。已知木板上表面与圆弧轨道末端切线水平,木板下表面与水平地面之间光滑接触,小物块与长木板间的动摩擦因数,圆弧轨道的半径为,C点和圆弧的圆心连线与竖直方向的夹角,不计空气阻力,重力加速度取,。求:(1)到达C点的速度大小;(2)小物块刚要到达圆弧轨道末端D点时对轨道的压力;(3)要使小物块不滑出长木板,木板的最小长度。29物体A的质量,静止在光滑水平面上的平板车B的质量为、长。某时刻A以向右的初速度滑上木板B的上表面,在A滑上B的同时,给B施加一个水平向右的拉力。忽略物体A的大小,已知A与B之间的动摩擦因数,取重力加速度,试求

22、:(1)若,物体A在小车B上相对小车B滑行的时间和最大距离;(2)如果要使A不至于从B上滑落,拉力F的大小应满足的条件。30如图所示,物体A放在长L=1m的木板B上,木板B静止于水平面上已知A的质量mA和B的质量mB均为2.0kg,A、B之间的动摩擦因数1=0.2,B与水平面之间的动摩擦因数2=0.1,最大静摩擦力与滑动摩擦力大小视为相等,重力加速度g取10m/s2若从t=0开始,木板B受F=16N的水平恒力作用,(1)木板B受F=16N的水平恒力作用时,A、B的加速度aA、aB各为多少?(2)t=2s时,在B的速度为多少?试卷第9页,总10页参考答案1(1)运动员在斜面上滑行的加速度的大小为

23、7.4m/s2;(2)他从斜面上起跳后到落至水平面的过程所经历的时间为0.8s(3)他从A点沿水平方向起跳的最小速度为6m/s【解析】试题分析:(1)设运动员连同滑板的质量为m,运动员在斜面上滑行的过程中,根据牛顿第二定律:mgsin53°mgcos53°=ma,解得运动员在斜面上滑行的加速度:a=gsin53°gcos53°=80.6m/s2=7.4m/s2(2)从运动员斜面上起跳后沿竖直方向做自由落体运动,根据自由落体公式:H=,解得:t=0.8s(3)为了不触及障碍物,运动员以速度v沿水平方向起跳后竖直下落高度为Hh时,他沿水平方向的运动的距离为,

24、设他在这段时间内运动的时间为t,则:代入数据解得:v=6.0m/s2(1)小球到C点时的速度vc的大小3m/s;(2)小球在C点对环的作用力3.2N【解析】试题分析:(1)小球由B点滑到C点,由动能定理m=mg(R+Rcos60°)+E弹由题意可知,E弹=0.60J解得:VC=3m/s(2)在C点:F弹=(2Rl0)k=2.4N设环对小球作用力为N,方向指向圆心,由牛顿第二定律得:F+Nmg=m解得N=3.2N小球对环作用力为N则有:N=N=3.2N3(1)18 m(2)05 m/s2 ;075 m/s2【解析】试题分析:物体B先加速运动后匀速运动(1)xBt1vBt218 m(2)

25、aB075 m/s2A物体先减速运动再匀速运动A减速运动的位移:x1v0t1aAt126×4aA×42248aAA匀速运动的位移:x2(v0aAt1)×t22416aA由题知xAx1x2xB18,即4824aA1818解得aA05 m/s2考点:匀变速直线运动的规律4(1)20m(2)30 m/s2 ,方向竖直向上【解析】试题分析:(1)设打开降落伞时的速度为v0,下落高度为h0 将v020 m/s代入解得h020m (2)设匀速下落时速度为v,对运动员由受力平衡可知kvmg 将v5 m/s代入解得k160 N·s/m 刚打开降落伞时,对运动员和伞,由牛

26、顿第二定律得kv0mgma 代入数据解得 a30 m/s2 方向竖直向上 考点:牛顿第二定律的应用【名师点睛】此题是牛顿定律的综合应用问题;解题时要能根据物体的受力情况分析物体的运动情况,知道物体最后能达到稳定速度状态,此时阻力和重力平衡,根据牛顿第二定律来求解加速度5(1)20m/s(2)3m/s2(3)575s【解析】试题分析:(1)汽车有最大速度时,(2)当速度v=5m/s时,则 (3)汽车匀加速运动时,由牛顿第二定律得:F- 01mg=ma ,F=4000N由P=Fv可知,匀加速的末速度:汽车匀加速的运动时间:汽车以额定功率加速过程,由动能定理得:Pt2-01mgs=mvm2-mv2时

27、间: t2=475s汽车总的运动时间: t=t1+t2=575s考点:牛顿第二定律;动能定理645m【解析】试题分析:设A的质量为m,则B的质量为2m,A、B碰撞前瞬间A的速度为,碰撞后A、B的速度分别为和,则由功能关系和动量守恒定律可知解得:, 即A、B碰撞后速度方向相反,设碰撞后物块A运动的距离为,物块B运动的距离为,则由功能关系知:两木块都停止运动时的距离:考点:动量守恒定律及机械能守恒定律7(1)05m/s2,36km;(2)4923m【解析】试题分析:(1)由于D301次动车组2分钟(120s)车速达到216km/h=60m/s,由v=v0+at所以得:加速的距离为: (2)要想满足

28、二车恰好不撞,则必须至少满足,D301追上D3115时二车速度相同,所以得:v=v0att=181s二车之间的位移关系为:代入数据解得:s=4923m考点:匀变速直线运动的规律8(1)3mg(2)(3)当时,s最大值【解析】试题分析:(1)小球沿圆弧做圆周运动,在B点由牛顿第二定律有解得NB=3mg根据牛顿第三定律,小球对轨道的压力大小等于轨道对小球的支持力,为3mg(2)小球由BC过程,水平方向有:s=vB·t竖直方向有:解得(3)水平距离:所以,当时,s最大考点:平抛运动【答案】(1)会相遇(2)未碰撞 【解析】试题分析:(1)aB= =0.25 m/s2A、B车运动速度相等时间

29、, 因,故会相撞。设经t时间相撞:vB t1-aBt12=600+ vAt1或(舍去)距B: 或 距A :。(2)B停 t1= =120S速度相等时:,A的位移:xA´= vA to+ vAt2+aAt22 B的位移为;xB´= vB(to+ t2)- aB(to+ t2)2 , 。考点:匀变速直线运动的位移与时间的关系名师点睛:解决本题的关键知道速度大者减速追速度小者,在速度相等之前,两车的距离越来越小,若未相撞,速度相等之后,两车的距离越来越大,可知只能在速度相等之时或相等之前相撞。10(1)2000N (2)20m/s【解析】试题分析:(1)汽车所做匀速直线运动时受力

30、平衡,汽车的牵引力等于所受的阻力,由功率:P=Fv=fv解得:f=2000N(2)当汽车的加速度为050m/s2,由牛顿第二定律得:F1-f=ma解得:F1=3000N由:P=F1v1解得:v1=20m/s考点:功率;牛顿第二定律名师点睛:当机车从静止开始沿水平面加速运动时,有两种不同的加速过程,但分析时采用的基本公式都是P=Fv和F-f=ma为使问题简化,假定机车所受阻力大小恒定。116.1s【解析】试题分析:根据牛顿第二定律得,mg=ma解得物块在传送带上的加速度大小a=g=2m/s2;设经过t时间物块的速度与传送带的速度相同,则有:v=at1,解得;经过的位移,在传送带上匀速运动的时间物

31、块在斜面上的加速度a=,在斜面上的运动时间,返回传送带在传送带减速到零的时间则t=t1+t2+t3+t4=6.1s12(1)物体在A处加速度a的大小是10m/s2;(2)物体在传送带上机械能的改变量E是1J;(3)物体与传送带因摩擦而产生的热量是21J【解析】试题分析:(1)物体在A处时传送带对物体有向下的摩擦力作用由牛顿第二定律:mgsin+mgcos=ma解得:(2)设物体经过时间t达到与传送带相对静止,发生的位移为x,则:v=at联解得:x=5mL=10.25m,表明以后物体将继续下滑设物体继续下滑的加速度为a,则:mgsinmgcos=ma'由功能关系:E=mgcosxmgco

32、s(Lx)联解得:E=1J(3)设物体继续下滑至B所用时间为t,则:设物体相对于传送带的位移为d,则:d=(vtx)+(Lx)vt'Q=mgcosd联解得:Q=21J13(1)滑块从传送带A 端运动到B端所需要的时间为3s;(2)滑块滑到轨道最高点C时对轨道作用力的大小为90N,方向竖直向下;(3)若滑块从“9”形轨道D点水平抛出后,恰好垂直撞在倾角=45°的斜面上P点,P、D两点间的竖直高度h为1.4m【解析】试题分析:(1)在传送带上加速运动时,由牛顿第二定律得:mg=ma,代入数据解得:a=g=0.3×10=3m/s2,加速到与传送带达到共速所需要的时间:t=

33、2s,前2s内的位移x1=at2=×3×22=6m,之后滑块做匀速运动的位移x2=Lx1=6m所用的时间:t2=1s,故t=t1+t2=2+1=3s(2)滑块由B到C的过程中,由动能定理得:mgH=,在C点,轨道对滑块的弹力与其重力的合力为其做圆周运动提供向心力,设轨道对滑块的弹力方向竖直向下,由牛顿第二定律得:FN+mg=m,解得:FN=90N,方向竖直向下,由牛顿第三定律得,滑块对轨道的压力大小 90N,方向竖直向上(3)滑块从B到D的过程中,由动能定理得:mg(H2R)=,在P点:vy=,又h=,代入数据,解得h=1.4m【答案】(1),;(2) 无法脱险【解析】试题

34、分析:(1)设巨石到达坡底时间为,速率为,则由牛顿第二定律: ,代入数值得,(2)到达水平面后,开始计时为巨石减速:车加速:当车和巨石速度相等时:,此时车的位移为巨石的位移:,所以无法脱险。考点:匀变速直线运动的位移与时间的关系【名师点睛】本题主要考查了匀变速直线运动为位移时间公式和速度时间公式的直接应用,关键抓住临界状态,即抓住速度相等时,结合两者的位移关系进行求解15(1)25 m/s2 ,方向沿斜面向上。(2)3s【解析】试题分析:(1)开始一段时间,由牛顿第二定律得mgcos30°mgsin30°ma解得a125 m/s2 ,方向沿斜面向上。货物匀加速运动的时间 t

35、12 s货物匀加速运动的位移 x1a t12×25×22 m5 m因为x1< L,随后货物做匀速运动,a20 m/s2 ,(2)匀速运动位移x2Lx15 m匀速运动时间t21 s运动的总时间tt1t23 s考点:牛顿第二定律的综合应用【名师点睛】此题是牛顿第二定律的综合应用问题;对传送带带动货物的题目,一种是判定何时到达共同速度另一种是要判定在到达相同速度前,物体是否已经到达传送带末端。16(1)5m/s2,方向沿斜面向下(2)98m【解析】试题分析:(1)设货物的质量为m,货物在车厢内滑动过程中,货物与车厢的动摩擦因数=04,受摩擦力大小为f,加速度大小为a1,则联

36、立并代入数据得a1=5 m/sa1的方向沿制动坡床向下。(2)设货车的质量为M,车尾位于制动坡床底端时的车速为v=23 m/s。货车在车厢内开始滑动到车头距制动坡床顶端s0=38m的过程中,用时为t,货物相对制动坡床的运动距离为s1,在车厢内滑动的距离s=4m,货车的加速度大小为a2,货车相对制动坡床的运动距离为s2。货车受到制动坡床的阻力大小为F,F是货车和货物总重的k倍,k=044,货车长度l0=12m,制动坡床的长度为l,则联立-并代入数据得考点:匀变速直线运动的应用;牛顿第二定律【名师点睛】此题依据高速公路的避嫌车道,考查了牛顿第二定律的综合应用;涉及到两个研究对象的多个研究过程;关键

37、是弄清物理过程,分析货物和车的受力情况求解加速度,然后选择合适的物理过程研究解答;此题属于中等题目17(1)100m(2)66m【解析】试题分析:(1)对甲车,速度由20m/s减至6m/s的位移91mm即甲车司机需在离收费站至少100m处开始刹车。(2)设甲、乙两车速度相同的时间为,有运动学公式得:解得:8s相同速度4m/s<6m/s,即6m/s的共同速度为不相撞的临界条件。乙车从开始以34m/s减速至6m/s的位移为157m所有要满足条件甲、乙的距离66m。考点:匀变速直线运动的规律;追击及相遇问题18(1) 2s (2)15m/s (3)225m【解析】试题分析:(1) 由牛顿第二定

38、律得 mgsin1mgcos=ma1 a1=4m/s2 t1=2s(2) mgsin2mgcos=ma2 a2 =5m/s2 则由代入数据解得:vB=15m/s (3) a3=3g=5m/s2 x3=225m 考点:牛顿第二定律的综合应用【名师点睛】本题综合运用了牛顿第二定律、匀变速直线运动的规律,关键理清滑雪者的运动过程,正确地受力分析,运用牛顿定律或动能定理解题;此题还可以联系动能定理来解答19(1)1s(2)22N(3)135m【解析】试题分析:(1) 根据 得t=1s (2)小滑车由A到D过程: 在D点: 得 由牛顿第三定律知小滑车对轨道的压力为22N(3)小滑车要能安全通过圆形轨道,

39、在平台上速度至少为v1,则 小滑车要能越过壕沟,在平台上速度至少为v2,则 因为v2> v1,所以只要 得H=135m 考点:动能定理的应用;圆周运动;平抛运动【名师点睛】选取研究过程,运用动能定理解题动能定理的优点在于适用任何运动包括曲线运动知道小球能安全通过圆形轨道又不掉进壕沟的含义,能把物理语言转化为物理方程20(1),方向向上(2)【解析】试题分析:(1)管第一次落地弹起时,对于圆管:;其中则解得管的加速度为:,方向向下。对球:;解得球的加速度为,方向向上。(2)取竖直向下为正方向。球与管第一次碰地时,对整体:;解得,方向向下。碰地后管的速度为,方向向上;球的速度为,方向向下;若

40、球刚好没有从管中滑出,设经过时间t1,球管速度v相同,则对球,有:;对圆管,有:;联立以上两式解得;又管从碰地到它弹到最高点所需时间,则:因为,说明管在达到最高点前,球与管相对静止,故管从弹起经t1这段时间上升的高度即为所求,所以;解得:。考点:考查了运动学公式的综合应用【名师点睛】连接牛顿第二定律与运动学公式的纽带就是加速度,所以在做这一类问题时,特别又是多过程问题时,先弄清楚每个过程中的运动性质,根据牛顿第二定律求加速度然后根据加速度用运动学公式解题或者根据运动学公式求解加速度然后根据加速度利用牛顿第二定律求解力211s;04J【解析】试题分析:据质点组的动量定理有Ft=(Mv+mv)-0

41、 根据质点组的动能定理有M和m均做初速度为零的匀加速直线运动,它们的平均速度分别是,解得t=1s;v=3m/s,v=2m/s 注:分别对A、B用动量定理加位移关系或用牛二加运动公式求解参照上述给分。方法二:物块的加速度,板的加速度,在t时间内的位移:物体板,且,解得t=1S根据动量守恒定律有Mv+mv=(m+M)v根据能量守恒定律有解得Epm=04J考点:动量定理;动能定理;动量守恒定律;能量守恒定律【名师点睛】此题综合考查了动量定理,动能定理,动量守恒定律以及能量守恒定律的应用;注意此题还可以用牛顿第二定律结合运动公式求解,但是方法较繁;解题时注意分析物理过程,正确选择物理规律列方程求解【答

42、案】(1)(2)(3)【解析】试题分析:(1)设邮件放到皮带上与皮带发生相对滑动过程中受到的滑动摩擦力为F,则:,取向右为正方向,对邮件应用动量定理得,代入数据得,。(2) 邮件与皮带发生相对滑动的过程中,设皮带相对地面的位移为s,则: ,摩擦力对皮带做的功,代入数据得,。(3) 邮件与皮带发生相对滑动的过程中,设邮件对地面的位移为x,则对邮件应用动能定理,有: ,代入数据得,则邮件与皮带的相对位移为:则产生的热量为:。考点:动能定理;牛顿第二定律【名师点睛】本题考查了动量定理、动能定理的基本运用,本题也可以采用动力学知识进行求解,关键需理清邮件在整个过程中的运动规律。23(1)2.5s;(2

43、)4J;(3)2m/s【解析】试题分析:(1)行李轻放在传送带上,开始是静止的,行李受滑动摩擦力而向右运动,此时行李的加速度为a,由牛顿第二定律得(1分)设行李从速度为零运动至速度为所用的时间为,所通过的位移为,则(1分) 行李速度达到后与皮带保持相对静止,一起运动,所用时间为则(2分)设行李从A运送到B共用时间为,则(2分)(2)电动机需增加的电能就是物体增加的动能和系统增加的内能之和故(5分)(3)行李从A匀加速运动到B时,传送时间最短代入数据得(2分)此时传送带对应的运行速率为(3分)故传送带对应的最小运行速率为。考点:牛顿第二定律、匀变速直线运动的规律、能量守恒定律【名师点睛】把行李无

44、初速放上传送带时,行李先做初速度为零的匀加速直线运动,当速度与传送带相同时与传送带一起做匀速直线运动,根据动量定理和运动学公式研究行李和人运动情况分析它们到达B的时间长短,判断哪个先到达B当行李一直做匀加速运动时,到达B的时间最短24(1)(2)x<50m【解析】试题分析: 行李包放上传送带做匀加速直线运动。解得:因,符合题意行李包滑上小车后,行李包减速,小车加速。解得:相对位移,符合题意。(2)当行李包刚好滑到小车右端滑时,行李包与小车相对位移等于车长。设行李包刚滑上传送带时速度为v0,则解得v0=10m/s<12m/s行李包在传送带做匀加速直线运动解得:x=50m所以释放位置距

45、离传送带右端应小于50m.考点:考查牛顿第二定律、匀变速直线运动、传送带模型.【名师点睛】牛顿第二定律和匀变速直线运动的综合运用的两大题型(滑块滑板模型、传送模型)是动力学中的热门考题.25(1)4.7m(2)40N.【解析】试题分析:(1)小物块从A点开始沿ABC路径运动到C点停止过程中,由动能定理可得:代入数据解得:s=4.7m(2)若使物块不离开斜面,根据题意有代入数据解得:即恒力的最大值为40N.考点:动能定理的应用【名师点睛】此题主要考查动能定理的应用;关键是确定合适的研究过程,并分析研究对象在此研究过程中的各个力做功情况,根据动能定理列出方程;注意要能分析物体不离开斜面的临界条件.

46、26(1)=03(2)2880J【解析】试题分析:(1)设水平外力大小为F,由图象可知020s内物体做匀减速直线运动,加速度大小为a1=5m/s2,由牛顿第二定律得:24s内物体做匀加速直线运动,加速度大小为a2=1m/s2,由牛顿第二定律得: f=40N又f=mg由以上各式解得:=03(2)020s内物体的对地位移 x1=10m传送带的对地位移 此过程中物体与传送带间的摩擦热 Q1=1800J240s内物体的对地位移 x2=-2m传送带的对地位移 此过程中物体与传送带间的摩擦热 Q2=1080J040s内物体与传送带间的摩擦热Q= Q1+Q2=2880J考点:牛顿第二定律的综合应用【名师点睛

47、】此题是关于牛顿第二定律的综合应用问题;解题时主要是要搞清物体运动的物理过程,分析其受力情况;善于从给出的v-t图线中获取物体的运动信息;注意摩擦生热等于摩擦力与相对位移的乘积27(1)gcos-gsin(2)(3)24【解析】试题分析:(1)从A到B,由牛顿第二定律得:mgcos-mgsin=ma解得:a=gcos-gsin(2)小球沿ABC轨道运动,从A到C,由动能定理可得:解得:(3)设小球沿AC直导轨做自由落体运动,运动时间为t,则有:解得:轨道均光滑,小球由A到B机械能守恒,设B点的速度为vB,则有:解得:且依等时圆,tAB=t,则B到C的时间为:以后沿BC直导轨运动的加速度为:a=gsin,且BC=2

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