(12分)如圖所示,傾角θ=30°的光滑斜面的下端與水平地面平滑連接(可認為物體在連接處速率不變)。一個質(zhì)量為m的小物體(可視為質(zhì)點),從距地面h=3.2m高處由靜止沿斜面下滑。物體與水平地面間的動摩擦因數(shù)為μ=0.4,重力加速度g=10m/s2,求:
(1)物體沿斜面下滑的加速度a的大;
(2)物體下滑到達斜面底端A時速度vA的大。
(3)物體在水平地面上滑行的時間t。
(1)a=5m/s2(2)vA=" 8m/s" (3)t=2s
解析試題分析:(1)物體由靜止沿斜面下滑過程,由牛頓運動定律有:
沿斜面方向: ………………①
代入數(shù)據(jù)解①得:a=5m/s2 ………………②
(2)設(shè)物體由靜止沿斜面下滑經(jīng)時間t1至底端A處,由運動學(xué)規(guī)律有:
………………③
………………④
聯(lián)解③④式并代入數(shù)據(jù)得:vA= 8m/s ………………⑤
(3)物體在地面作勻減速運動,設(shè)加速度大小為a′,由牛頓運動定律有:
………………⑥
………………⑦
聯(lián)解⑥⑦式并代入數(shù)據(jù)得:t=2s ………………⑧
評分參考意見:本題滿分12分,其中①③④⑥式各2分,②⑤⑦⑧式各1分;若有其他合理解法且答案正確,可同樣給分。
考點:牛頓第二定律,運動學(xué)公式
科目:高中物理 來源: 題型:計算題
水平傳送帶被廣泛地應(yīng)用于機場和火車站,如圖所示為一水平傳送帶裝置示意圖.緊繃的傳送帶AB始終保持恒定的速率v=1 m/s運行,一質(zhì)量為m=4 kg的行李無初速度地放在A處,傳送帶對行李的滑動摩擦力使行李開始做勻加速直線運動,隨后行李又以與傳送帶相等的速率做勻速直線運動.設(shè)行李與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)μ=0.1,A、B間的距離L=2 m,g取10 m/s2.
(1)求行李剛開始運動時所受滑動摩擦力的大小與加速度的大;
(2)求行李做勻加速直線運動的時間;
(3)如果提高傳送帶的運行速率,行李就能被較快地傳送到B處,求行李從A處傳送到B處的最短時間和傳送帶對應(yīng)的最小運行速率.
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
2012年10月,奧地利極限運動員菲利克斯·鮑姆加特納乘氣球升至約39km的高空后跳下,經(jīng)過4分20秒到達距地面約1.5km高度處,打開降落傘并成功落地,打破了跳傘運動的多項世界紀錄,取重力加速度的大小g=10m/s2.
(1)忽略空氣阻力,求該運動員從靜止開始下落到1.5km高度處所需要的時間及其在此處速度的大小
(2)實際上物體在空氣中運動時會受到空氣阻力,高速運動受阻力大小可近似表示為f=kv2,其中v為速率,k為阻力系數(shù),其數(shù)值與物體的形狀,橫截面積及空氣密度有關(guān),已知該運動員在某段時間內(nèi)高速下落的v—t圖象如圖所示,著陸過程中,運動員和所攜裝備的總質(zhì)量m=100kg,試估算該運動員在達到最大速度時所受阻力的阻力系數(shù)(結(jié)果保留1位有效數(shù)字)。
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
一物體在光滑水平面上運動,它的x方向和y方向的兩個運動的速度一時間圖象如圖所示。
(1)判斷物體的運動性質(zhì)(勻變速/非勻變速,直線/曲線),計算物體的初速度;
(2)計算物體在前3s內(nèi)和前6s內(nèi)的位移的大小。
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
出現(xiàn)霾時空氣則相對干燥,空氣相對濕度通常在60%以下,其形成原因是由于大量極細微的沙塵粒、煙粒、鹽粒等均勻地浮游在空中,使有效水平能見度小于10 km的空氣混蝕的現(xiàn)象。而沙塵暴天氣是風(fēng)把一些沙塵顆粒揚起來,與“霾”不同的是顆粒要大得多且必須有比較大的風(fēng)。
(1)假定某高速路段上由于嚴重霧霾的影響,其最大可見距離小于77 m。而小車以108 km/h運動時,把剎車用力踩下,還需前行50 m才能完全停下(不管小車速度多大,踩下剎車后我們都近似認為小車做相同的減速運動),而司機發(fā)現(xiàn)情況到踩下剎車的反應(yīng)時間約為0.5 s。那么小車在該路段上允許的最大速度多大?
(2)對沙塵暴天氣,現(xiàn)把沙塵上揚后的情況簡化為如下情況:砂為豎直向上的風(fēng)速,沙塵顆粒被揚起后懸浮在空氣中不動,這時風(fēng)對沙塵的作用力相當(dāng)于空氣不動而沙塵以速度豎直向下運動時所受的阻力,此阻力可用下式表達,F(xiàn)f=αρ0Av2,其中α為一系數(shù),A為沙塵顆粒的截面積,ρ0為地球表面的空氣密度。若沙塵顆粒的密度為ρ,沙塵顆粒為球形,半徑為r,試計算在地面附近,上述v的最小值vmin。
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
一長木板在水平地面上運動,在時刻將一相對于地面靜止的物塊輕放到木板上,以后木板運動的速度-時間圖像如圖所示。己知物塊與木板的質(zhì)量相等,物塊與木板間及木板與地面間均有摩擦.物塊與木板間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,且物塊始終在木板上。取重力加速度求:
1.物塊與木板間,木板與地面間的動摩擦因數(shù)
2.從時刻到物塊與木板均停止運動時,物塊相對于木板的位移的大小
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(18分)如圖(甲)示,光滑曲面MP與光滑水平面PN平滑連接,N端緊靠速度恒定的傳送裝置,PN與它上表面在同一水平面.小球A在MP上某點靜止釋放,與靜置于PN上的工件B碰撞后,B在傳送帶上運動的v-t圖象如圖(乙)且t0已知,最后落在地面上的E點.已知重力加速度為g,傳送裝置上表面距地面高度為H.
(1)求B與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)μ;
(2)求E點離傳送裝置右端的水平距離L;
(3)若A、B發(fā)生的是彈性碰撞且B的質(zhì)量是A的2倍,要使B始終落在E點,試判斷A靜止釋放點離PN的高度h的取值范圍.
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(9分)吳菊萍徒手勇救小妞妞,被譽為“最美媽媽”.設(shè)妞妞的質(zhì)量m=10 kg,從離地h1=28.5 m高的陽臺掉下,下落過程中空氣阻力約為本身重力的0.4倍;在妞妞開始掉下時,吳菊萍立刻從靜止開始勻加速奔跑水平距離s=9 m到達樓下,張開雙臂在距地面高度為h2=1.5 m處接住妞妞,緩沖到地面時速度恰好為零,緩沖過程中的空氣阻力不計.g=10 m/s2.求:
(1)妞妞在被接到前下落的時間?
(2)吳菊萍跑到樓下時的速度?
(3)妞妞對吳菊萍的沖擊力大小?
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(8分)一輛汽車由靜止開始,在水平路面上做勻加速直線運動,加速度。求:
(1)汽車在第5s末的速度大小v;
(2)汽車在前5s內(nèi)的位移大小x。
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