(2009?威海模擬)質(zhì)量為1.0kg的物體靜止在水平面上,物體與水平面之間的動摩擦因數(shù)為0.20. 對物體施加一個大小變化、方向不變的水平拉力F,使物體在水平面上運(yùn)動了3t0的時間.為使物體在3t0時間內(nèi)發(fā)生的位移最大,力F隨時間變化情況應(yīng)該為下面四個圖中的哪一個(  )
分析:根據(jù)牛頓第二定律求出加速度,由位移公式求出各段時間內(nèi)物體的位移,再確定哪種情況位移最大.
解答:解:
A、在0-1s內(nèi),F(xiàn)<μmg,物體靜止不動.在1-2s內(nèi),加速度a1=
F-μmg
m
=1m/s2,位移x1=
1
2
a1
t
2
1
=0.5m,第2s末速度為v=a1t1=0.5m/s.在2-3s內(nèi),加速度a2=
F-μmg
m
=3m/s2,位移為x2=vt2+
1
2
a2
t
2
2
=2m.
C、在0-1s內(nèi),F(xiàn)<μmg,物體靜止不動.在1-2s內(nèi),加速度a1=
F-μmg
m
=3m/s2,位移x1=
1
2
a1
t
2
1
=1.5m,第2s末速度為v=a1t1=1.5m/s.在2-3s內(nèi),加速度a2=
F-μmg
m
=1m/s2,位移為x2=vt2+
1
2
a2
t
2
2
=2m.
B、在0-1s內(nèi),加速度a1=
F-μmg
m
=3m/s2,第1s末速度為v1=a1t1=3m/s.在1-2s內(nèi),加速度a2=
F-μmg
m
=-0.5m/s2,位移x2=v1t2+
1
2
a2
t
2
2
=2.75m,第2s末速度為v2=v1+a2t2=2.5m/s.在2-3s內(nèi),加速度a3=
F-μmg
m
=1m/s2,位移為x3=v2t3+
1
2
a3
t
2
3
=3m.
D、在0-1s內(nèi),加速度a1=
F-μmg
m
=3m/s2,第1s末速度為v1=a1t1=3m/s.在1-2s內(nèi),加速度a2=
F-μmg
m
=1m/s2,位移x2=v1t2+
1
2
a2
t
2
2
=3.5m,第2s末速度為v2=v1+a2t2=3.5m/s.在2-3s內(nèi),加速度a2=
F-μmg
m
=-0.5m/s2,位移為x3=v2t3+
1
2
a2
t
2
2
=3.25m.
故選D
點(diǎn)評:本題也可以通過計算加速度和速度,作出速度-時間圖象,根據(jù)“面積”表示位移,判斷位移的大。
練習(xí)冊系列答案
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(2009?威海模擬)一條不可伸長的輕繩跨過質(zhì)量可忽略不計的定滑輪,繩的一端系一質(zhì)量M=15kg的重物,重物靜止于地面上,有一質(zhì)量m=10kg的猴從繩子另一端沿繩向上爬,如圖所示,不計滑輪摩擦,在重物不離開地面條件下,猴子向上爬的最大加速度為(g=10m/s2)( 。

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(2009?威海模擬)為了安全,汽車在行駛途中,車與車之間必須保持一定的距離,這是因?yàn)閺鸟{駛員看見某一情況到采取制動動作的反應(yīng)時間里,汽車仍然要通過一段距離,這個距離稱為反應(yīng)距離,而從采取制動動作到汽車停止運(yùn)動通過的距離稱為制動距離.表中是在不同速度下的反應(yīng)距離和制動距離的部分?jǐn)?shù)據(jù),根據(jù)分析計算,表中未給出的數(shù)據(jù)X、Y應(yīng)是( 。
速度m/s 反應(yīng)距離m 制動距離m
10 12 20
15 18 X
20 Y 80
25 30 125

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(2009?威海模擬)在我國乒乓球運(yùn)動有廣泛的群眾基礎(chǔ),并有“國球”的美譽(yù),在2008年北京奧運(yùn)會上中國選手包攬了四個項(xiàng)目的全部冠軍.現(xiàn)討論乒乓球發(fā)球問題,已知球臺長L、網(wǎng)高h(yuǎn),若球在球臺邊緣O點(diǎn)正上方某高度處,以一定的垂直球網(wǎng)的水平速度發(fā)出,如圖所示,球恰好在最高點(diǎn)時剛好越過球網(wǎng).假設(shè)乒乓球反彈前后水平分速度不變,豎直分速度大小不變、方向相反,且不考慮乒乓球的旋轉(zhuǎn)和空氣阻力.則根據(jù)以上信息可以求出(設(shè)重力加速度為g)( 。

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(2009?威海模擬)某同學(xué)和你一起探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系,并測彈簧的勁度系數(shù)k.做法是先將待測彈簧的一端固定在鐵架臺上,然后將最小刻度是毫米的刻度尺豎直放在彈簧一側(cè),并使彈簧另一端的指針恰好落在刻度尺上.當(dāng)彈簧自然下垂時,指針指示的刻度數(shù)值記作L0;彈簧下端掛一個50g的砝碼時,指針指示的刻度數(shù)值記作L1;彈簧下端掛兩個50g的砝碼時,指針指示的刻度數(shù)值記作L2;…;掛七個50g的砝碼時,指針指示的刻度數(shù)值記作L7
(1)下表記錄的是該同學(xué)已測出的6個值,其中有兩個數(shù)值在記錄時有誤,它們的代表符號分別是
L5
L5
L6
L6

代表符號 L0 L1 L2 L3 L4 L5 L6 L7
刻度數(shù)值/cm 1.70 3.40 5.10 8.60 10.3 12.1  
(2)實(shí)驗(yàn)中,L3和L7還沒有測定,請你根據(jù)下圖將這兩個測量值填入上表中.

(3)為了充分利用測量數(shù)據(jù),該同學(xué)將所測得的數(shù)值按如下方法逐一求差,分別計算出了三個差值:d1=L4-L0=6.90cm,d2=L5-L1=6.90cm,d3=L6-L2=7.00cm.
請你給出第四個差值:d4=
L7-L3
L7-L3
=
7.20
7.20
cm.
(4)根據(jù)以上差值,可以求出每增加50g砝碼的彈簧平均伸長量△L.△L用d1、d2、d3、d4表示的式子為:△L=
d1+d2+d3+d4
16
d1+d2+d3+d4
16
,代入數(shù)據(jù)解得△L=
1.75
1.75
cm.
(5)計算彈簧的勁度系數(shù)k=
28.0
28.0
N/m.(g取9.8m/s2

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