(17分)如圖所示,長12m質(zhì)量為50kg的木板右端有一立柱.木板置于水平地面上,木板與地面間的動摩擦因數(shù)為0.1,質(zhì)量為50kg的人立于木板左端,木板與人均靜止,當(dāng)人以4m/s2的加速度勻加速向右奔跑至板的右端時,立刻抱住立柱,(取g=10m/s2)試求:
(1)人在奔跑過程中受到的摩擦力的大。
(2)人在奔跑過程中木板的加速度.
(3)人從開始奔跑至到達木板右端所經(jīng)歷的時間.
(1)200N 方向向右 (2) 2m/s2 方向向左 (3) 2s
解析試題分析:(1)設(shè)人的質(zhì)量為 m,加速度為,木板對人的摩擦力為f.對人,由牛頓第二定律得:
,代入數(shù)據(jù)解得:f=200N,方向向右.
(2)由牛頓第三定律可知人對木板的摩擦力大小N ,方向向左.
設(shè)木板的質(zhì)量為M,加速度為,對木板由牛頓第二定律有:
,代入數(shù)據(jù)得a2 = 2m/s2,方向向左.
(3)設(shè)人從左端跑到右端時間為 t.由運動學(xué)公式得:,則
,代入數(shù)據(jù)解得 t = 2s
考點:本題主要考查了牛頓第二定律的直接應(yīng)用,利用運動學(xué)公式分析人與木板的位移關(guān)系.
科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(16分)為了研究過山車的原理,某物理小組提出了下列的設(shè)想:取一個與水平方向夾角為,長為的傾斜軌道AB,通過微小圓弧與長為的水平軌道BC相連,然后在C處設(shè)計一個豎直完整的光滑圓軌道,出口為水平軌道D,如圖所示,F(xiàn)將一個小球從距A點高為h="0.9" m的水平臺面上以一定的初速度水平彈出,到A點時速度方向恰沿AB方向,并沿傾斜軌道滑下。已知小球與AB和BC間的動摩擦因數(shù)均為。取10m/s2,求:
(1)小球初速度的大;
(2)小球滑過C點時的速率;
(3)要使小球不離開軌道,則豎直圓弧軌道的半徑應(yīng)該滿足什么條件。
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
如圖所示,在豎直面內(nèi)有一光滑水平直軌道與半徑為R=0.25m的光滑半圓形軌道在半圓的一個端點B相切,半圓軌道的另一端點為C。在直軌道上距B為x(m)的A點,有一可看做質(zhì)點、質(zhì)量為m=0.1kg的小物塊處于靜止?fàn)顟B(tài),F(xiàn)用水平恒力將小物塊推到B處后撤去恒力,小物塊沿半圓軌道運動到C處后,恰好落回到水平面上的A點,取g=10m/s2。求
(1)水平恒力對小物塊做功W與x的關(guān)系式
(2)水平恒力做功的最小值
(3)水平恒力的最小值
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(18分)如圖所示為兒童樂娛樂的滑梯示意圖,其中AB為長s1=3m的斜面滑槽,與水平方向夾角為370,BC為水平滑槽,AB與BC連接處通過一段圓弧相連,BC右端與半徑R=0.2m的四分之一圓弧CD相切,ED為地面。兒童在娛樂時從A處由靜止下滑,設(shè)該兒童與斜面滑槽及水平滑槽之間動摩擦因數(shù)都為μ=0.5,求:
(1)該兒童滑到斜面底端B點時的速度為多大?
(2)為了使該兒童滑下后不會從C處平拋出去,水平滑槽BC長度s2應(yīng)大于多少?
(sin370=0.6,cos370=0.8,g=10m/s2)
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(18分)如下圖所示,讓小球從圖中的C位置由靜止開始擺下,擺到最低點D處,擺線剛好被拉斷,小球在粗糙的水平面上由D點向右做勻減速運動,到達小孔A進入半徑R=0.3m的豎直放置的光滑豎直圓弧軌道,當(dāng)小球進入圓軌道立即關(guān)閉A孔,小球恰好能做圓周運動。已知擺線長L=2m,,小球質(zhì)量為m=0.5kg,D點與小孔A的水平距離s=2m,g取10m/s2。求:
(1)小球擺到最低點時的速度以及小球在最低點時對繩子的拉力
(2)小球運動到光滑豎直圓弧軌道最高點時的速度
(3)求粗糙水平面動摩擦因數(shù)μ。
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
如圖所示,用跨過光滑定滑輪的纜繩將海面上一艘失去動力的小船沿直線拖向岸邊.已知拖動纜繩的電動機功率恒為P,小船的質(zhì)量為m,小船受到的阻力大小恒為f,經(jīng)過A點時的速度大小為v0,小船從A點沿直線加速運動到B點經(jīng)歷時間為t1,A、B兩點間距離為d,纜繩質(zhì)量忽略不計.求:
(1)小船從A點運動到B點的全過程克服阻力做的功Wf;
(2)小船經(jīng)過B點時的速度大小v1;
(3)小船經(jīng)過B點時的加速度大小a.
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
如圖所示,質(zhì)量M="1.5" kg的小車靜止于光滑水平面上并靠近固定在水平面上的桌子右邊,其上表面與水平桌面相平,小車的左端放有一質(zhì)量為0.5 kg的滑塊Q。水平放置的輕彈簧左端固定,質(zhì)量為0.5 kg的小物塊P置于桌面上的A點并與彈簧的右端接觸,此時彈簧處于原長,F(xiàn)用水平向左的推力將P緩慢推至B點(彈簧仍在彈性限度內(nèi))時,推力做的功為WF="4" J,撤去推力后,P沿光滑的桌面滑到小車左端并與Q發(fā)生彈性碰撞,最后Q恰好沒從小車上滑下。已知Q與小車表面間動摩擦因數(shù)。(g="10" m/s2)
(1)Q剛在小車上滑行時的初速度v0 ;
(2)小車的長度至少為多少才能保證滑塊Q不掉下?
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
質(zhì)量為M的斜面傾角為,在水平面上保持靜止,當(dāng)將一質(zhì)量為m的木塊放在斜面上時正好勻速下滑,若用與斜面成a角的力F拉著木塊勻速上升,如圖。
求:(1)當(dāng)角a為多少時,拉力F最小值,并求出這個最小值?
(2)此時水平面對斜面的摩擦力是多少。
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
如圖所示,光滑的水平面AB(足夠長)與半徑為R=0.8m的光滑豎直半圓軌道BCD在B點相切,D點為半圓軌道最高點。A點的右側(cè)等高地放置著一個長為L=20m、逆時針轉(zhuǎn)動速度為v0=10m/s的傳送帶。用輕質(zhì)細線連接甲、乙兩物體,中間夾一輕質(zhì)彈簧,彈簧與甲乙兩物體不栓接。甲的質(zhì)量為m1=3kg,乙的質(zhì)量為m2=1kg,甲、乙均靜止在光滑的水平面上,F(xiàn)固定乙球,燒斷細線,甲離開彈簧后進入半圓軌道并可以通過D點,且過D點時對軌道的壓力恰好等于甲的重力。傳送帶與乙物體間摩擦因數(shù)為0.6,重力加速度g取l0m/s2,甲、乙兩物體可看作質(zhì)點。
(1)求甲球離開彈簧時的速度。
(2)若甲固定,乙不固定,細線燒斷后乙可以離開彈簧后滑上傳送帶,求乙在傳送帶上滑行的最遠距離。
(3)甲乙均不固定,燒斷細線以后,求甲和乙能否再次在AB面上水平碰撞?若碰撞,求再次碰撞時甲乙的速度;若不會碰撞,說明原因。
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