(16分)如圖所示,質(zhì)量為的卡車載有質(zhì)量為的重物在平直的公路上以速率前行,重物與車廂前壁距離為.卡車緊急制動后做勻變速直線運動,車輪與地面間的動摩擦因數(shù)為,重力加速度為.

(1)若重物與車廂沒有相對滑動,從卡車制動開始到完全停止需要多長時間?此期間重物所受的摩擦力為多大?
(2)若重物與車廂有相對滑動,它們之間的動摩擦因數(shù)為,為了避免制動時重物與車廂前壁發(fā)生碰撞,卡車制動前的速率最大為多少?

(1)   (2)

解析試題分析:(1)設(shè)卡車運動方向為正,重物與車廂之間的摩擦力大小為
由牛頓第二定律:,

聯(lián)立可得:
重物所受的摩擦力大小為, 與 方向相反。
(2)設(shè)卡車與地面的摩擦力大小為,卡車受到的合外力大小為,重物與車廂之間的摩擦力大小為,
在制動過程中,由題意:
設(shè)卡車從制動到停止運動的對地位移為,加速度大小為,有
設(shè)從卡車制動到重物停止運動,重物的對地位移為,受到的合外力大小為,加速度大小為,
由題意有 , 且  
設(shè)重物與車廂前壁恰能發(fā)生接觸 ,則有,其中, 
聯(lián)立可得:。
所以卡車制動前的速率最大為
考點:本題考查了勻變速直線運動規(guī)律、牛頓第二定律。

練習(xí)冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

如圖所示,水平傳送帶AB的右端與在豎直面內(nèi)的用內(nèi)徑光滑的鋼管彎成的“9”形固定軌道相接,鋼管內(nèi)徑很小。傳送帶的運行速度v0=4.0m/s,將質(zhì)量m=1kg的可看做質(zhì)點的滑塊無初速地放在傳送帶的A端。已知傳送帶長度L= 4.0 m,離地高度h=0.4 m,“9”字全髙H= 0.6 m,“9”字上半部分3/4圓弧的半徑R=0.1m,滑塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ=0.2,重力加速度g=10 m/s2,試求:

(1)滑塊從傳送帶A端運動到B端所需要的時間;
(2)滑塊滑到軌道最高點C時對軌道作用力;
(3)滑塊從D點拋出后的水平射程。

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質(zhì)量為2kg的物體在水平推力F的作用下沿水平面作直線運動,一段時間后撤去F,其運動的圖像如圖所示。g取10m/s2,求:

(1)物體與水平面間的動摩擦因數(shù);
(2)水平推力F的大小;
(3)0-10s內(nèi)物體運動位移的大小。

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(12分)物體從h高處自由下落,它在落到地面前1 s內(nèi)共下落35 m,求物體下落時的高度及下落時間.

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在一個水平面上建立x軸,在過原點O右側(cè)空間有一個勻強電場,電場強度大小E=6×105 N/C,方向與x軸正方向相同,在O處放一個電荷量q=5×10-8C、質(zhì)量m=0.010 kg的帶負電絕緣物塊.物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)μ=0.2,沿x軸正方向給物塊一個初速度v0=2 m/s,如圖所示,求:

(1)物塊最終停止時的位置;(g取10 m/s2)
(2)物塊在電場中運動過程的機械能增量.

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(14分)如圖所示,一足夠長的固定斜面與水平方向的夾角為θ=37°,物體B與斜面間的動摩擦因數(shù)為μ=0.5。將物體A以初速度v0從斜面頂端水平拋出的同時,物體B在斜面上距頂端L= 16.5 m處由靜止釋放,經(jīng)歷時間t,物體A第一次落到斜面上時,恰與物體B相碰,已知sin37°= 0.6,cos37°= 0.8,g=10m/s2,不計空氣阻力,兩物體都可視為質(zhì)點。求:v0和t的大小。

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(10分)某電視劇制作中心要拍攝一特技動作,要求特技演員從80m的大樓樓頂自由下落到行駛的汽車上,若演員開始下落的同時汽車從60m遠處由靜止向樓底先勻加速運動3s,再勻速行駛到樓底,為保證演員能安全落到汽車上(不計空氣阻力,人和汽車看成質(zhì)點, g=10m/s2),求:
(1)汽車須多長時間開到樓底;
(2)汽車勻加速運動的位移和加速度的大小。

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如圖所示,在傾角θ=37°的固定斜面的底端有一靜止的滑塊,滑塊可視為質(zhì)點,滑塊的質(zhì)量m=1kg,滑塊與斜面間的動摩擦因數(shù),斜面足夠長。某時刻起,在滑塊上作用一平行于斜面向上的恒力F=10N,恒力作用時間t1=4s后撤去。(sin370=0.6)求:

(1)撤去推力時物體的速度是多少?
(2)物體運動到最高點時的離地高度?
(3)物體滑回出發(fā)點時的速度大?(g=10m/s2)。

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