(8分)一同學在a=2m/s2勻加速下降的升降機中最多能舉起m1=75kg的物體。取g=10m/s2,求:
(1)此人在地面上可舉起物體的最大質(zhì)量;
(2)若該同學在一勻加速上升的升降機中最多能舉起m2=50kg的物體,則該升降機上升的加速度為多大?

(1)m0=60kg(2)a′=2m/s2

解析試題分析:(1)設該同學的最大舉力為F,在地面上所能舉起的最大質(zhì)量為m0,根據(jù)題意由牛頓第二定律有:
當升降機以加速度a的加速度勻加速下降時:
                        ………………①
在地面上對物體有:
                          ………………②
聯(lián)解①②式并代入數(shù)據(jù)得:
m0=60kg                             ………………③
(2)當升降機以加速度a′勻加速上升時,由牛頓第二定律有:
                       ………………④
解④代入數(shù)據(jù)得:
a′=2m/s2                               ………………⑤
評分參考意見:本題滿分8分,其中①②④式各2分,③⑤式各1分;若有其他合理解法且答案正確,可同樣給分。
考點:考查了牛頓第二定律的綜合應用

練習冊系列答案
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如圖所示,勁度系數(shù)k=20.0N/m的輕質(zhì)水平彈簧右端固定在足夠長的水平桌面上,左端系一質(zhì)量為M=2.0kg的小物體A,A左邊所系輕細線繞過輕質(zhì)光滑的定滑輪后與輕掛鉤相連。小物塊A與桌面的動摩擦因數(shù)μ=0.15,設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,F(xiàn)將一質(zhì)量m=1.0kg的物體B掛在掛鉤上并用手托住,使滑輪右邊的輕繩恰好水平伸直,此時彈簧處在自由伸長狀態(tài)。釋放物體B后系統(tǒng)開始運動,取g=10m/s2

(1)求剛釋放時物體B的加速度a;
(2)求小物塊A速度達到最大時彈簧的伸長量x1
(3)已知彈簧彈性勢能,x為彈簧形變量,求整個過程中小物體A克服摩擦力年做的總功W。

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如圖所示,質(zhì)量M=4kg的平板小車停在光滑水平面上,車上表面高h1=1.6m.水平面右邊的臺階高h2=0.8m,臺階寬l=0.7m,臺階右端B恰好與半徑r=5cm的光滑圓弧軌道連接,B和圓心O的連線與豎直方向夾角θ=53°,在平板小車的A處,質(zhì)量m1=2kg的甲物體和質(zhì)量m2=1kg的乙物體緊靠在一起,中間放有少量炸藥(甲、乙兩物體都可以看作質(zhì)點).小車上A點左側(cè)表面光滑,右側(cè)粗糙且動摩擦因數(shù)為μ=0.2.現(xiàn)點燃炸藥,炸藥爆炸后兩物體瞬間分開,甲物體獲得水平初速度5m/s向右運動,離開平板車后恰能從光滑圓弧軌道的左端B點沿切線進入圓弧軌道.已知車與臺階相碰后不再運動(g取10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6).求:

(1)炸藥爆炸使兩物塊增加的機械能E;
(2)物塊在圓弧軌道最低點C處對軌道的壓力F;
(3)平板車上表面的長度L和平板車運動位移s的大。

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A、B兩個木塊疊放在豎直輕彈簧上,如圖所示,已知mA=mB=1kg,輕彈簧的勁度系數(shù)為100N/m.若在木塊A上作用一個豎直向上的力F,使木塊A由靜止開始以2m/s2的加速度豎直向上做勻加速運動.取g=10m/s2.求:

(1)使木塊A豎直向上做勻加速運動的過程中,力F的最大值是多少?
(2)若木塊A豎直向上做勻加速運動,直到A、B分離的過程中,彈簧的彈性勢能減小了1.28J,則在這個過程中,力F對木塊做的功是多少?

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(13分)如圖所示,在粗糙水平臺階上靜止放置一質(zhì)量m=1.0kg的小物塊,它與水平臺階表面的動摩擦因數(shù)μ=0.25,且與臺階邊緣O點的距離s=5m.在臺階右側(cè)固定了一個1/4圓弧擋板,圓弧半徑R=m,今以O點為原點建立平面直角坐標系,F(xiàn)用F=5N的水平恒力拉動小物塊,已知重力加速度

(1)為使小物塊不能擊中擋板,求拉力F作用的最長時間;
(2)若小物塊在水平臺階上運動時,水平恒力一直作用在小物塊上,當小物塊過O點時撤去拉力,求小物塊擊中擋板上的位置的坐標.

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(14分)如圖甲所示,光滑且足夠長的平行金屬導軌MN、PQ固定在同一水平面上,兩導軌間距L=0.30m.導軌電阻忽略不計,其間接有定值電阻R=0.40導軌上停放一質(zhì)量為m="0.10" kg、電阻r="0.20" 的金屬桿ab,整個裝置處于磁感應強度B=0.50T的勻強磁場中,磁場方向豎直向下.利用一外力F沿水平方向拉金屬桿ab,使之由靜止開始做勻加速直線運動,電壓傳感器可將R兩端的電壓U即時采集并輸入電腦,電腦屏幕描繪出U隨時間t的關(guān)系如圖乙所示.求:
(1)金屬桿加速度的大小;
(2)第2s末外力的瞬時功率,

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(15分)2014年索契冬奧會冰壺比賽在北京時間2月10日-21日進行。冰壺比賽是在水平冰面上進行的體育項目,比賽場地示意如圖.比賽時運動員在投擲線AB處讓冰壺以v0=2m/s的初速度向圓壘圓心O點滑出,已知圓壘圓心O到AB線的距離為30m,冰壺與冰面間的動摩擦因數(shù)為µ1=0.008(g取10m/s2).問:
(1)如果在圓壘圓心O有對方的冰壺,則能否與對方冰壺相撞?請通過計算說明理由.
(2)如果在圓壘圓心O有對方的冰壺,為了確保將對方冰壺撞開,運動員可以用毛刷擦冰壺運行前方的冰面,使冰壺與冰面間的動摩擦因數(shù)減小,若用毛刷擦冰面后動摩擦因數(shù)減少至, µ2=0.004,則運動員用毛刷擦冰面的長度應大于多少米?

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真空中存在空間范圍足夠大的水平向右的勻強電場。在電場中,若將一個質(zhì)量為m=0.1kg、帶正電的小球由靜止釋放,運動中小球速度與豎直方向夾角為37°。現(xiàn)將該小球從電場中某點以初速度v0=10m/s豎直向上拋出,(取sin37°=0.6,cos37°="0.8" ,g=10m/s2)求運動過程中:
(1)小球受到的電場力的大小及方向;
(2)小球從拋出點至最高點的過程中水平位移為多大?
(3)小球從拋出點至最高點的過程中電勢能的變化量。

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(9分)相隔一定距離的A、B兩球,質(zhì)量相等,假定它們之間存在著恒定的斥力作用.原來兩球被按住,處在靜止狀態(tài).現(xiàn)突然松開,同時給A球以初速度v0,使之沿兩球連線射向B球,B球初速度為零.若兩球間的距離從最小值(兩球未接觸)到剛恢復到原始值所經(jīng)歷的時間為t0,求B球在斥力作用下的加速度.

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