7.如圖所示,山坡上距坡底x1=100m處有一泥石流,假設(shè)泥石流以a1=2m/s的加速度由靜止勻加速傾瀉而下,泥石流在坡底拐彎的瞬間速度大小不變,然后在水平地面上做勻減速直線運(yùn)動,最后停在距坡底x2=40m處,不計(jì)泥石流在坡底的機(jī)械能損失,求:
(1)泥石流到達(dá)坡底的速度大小和在斜坡上的運(yùn)動時間;
(2)泥石流在水平地面做減速運(yùn)動的加速度大。

分析 (1)根據(jù)勻變速直線運(yùn)動的速度位移公式求出泥石流到達(dá)坡底的速度大小,根據(jù)速度時間關(guān)系求解時間.
(2)根據(jù)速度位移關(guān)系求解減速運(yùn)動的加速度大。

解答 解:(1)由速度位移公式${v}_{1}^{2}=2{a}_{1}{x}_{1}$得泥石流到達(dá)坡底的速度為:
v1=$\sqrt{2{a}_{1}{x}_{1}}$=$\sqrt{2×2×100}m/s$=20m/s;
在斜坡上的運(yùn)動時間為:t1=$\frac{{v}_{1}}{{a}_{1}}=\frac{20}{2}s=10s$;
(2)泥石流在水平地面做減速運(yùn)動的初速度大小為v1,根據(jù)位移速度關(guān)系可得:
${v}_{1}^{2}=2{a}_{2}{x}_{2}$,
解得:${a}_{2}=\frac{{v}_{1}^{2}}{2{x}_{2}}=\frac{400}{2×40}m/{s}^{2}$=5m/s2
答:(1)泥石流到達(dá)坡底的速度大小為20m/s;在斜坡上的運(yùn)動時間為10s;
(2)泥石流在水平地面做減速運(yùn)動的加速度大小為5m/s2

點(diǎn)評 對于牛頓第二定律的綜合應(yīng)用問題,關(guān)鍵是弄清楚物體的運(yùn)動過程和受力情況,利用牛頓第二定律或運(yùn)動學(xué)的計(jì)算公式求解加速度,再根據(jù)題目要求進(jìn)行解答;知道加速度是聯(lián)系靜力學(xué)和運(yùn)動學(xué)的橋梁.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

17.一個原來靜止的物體,質(zhì)量是7kg,在14N的恒力作用下,物體在5s末的速度及前5s內(nèi)通過的路程分別為(  )
A.8m/s   25mB.2m/s   25mC.10m/s   25mD.10m/s   12.5m

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

18.如圖所示,在平面直角坐標(biāo)系xOy中,第Ⅰ象限存在沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場,電場強(qiáng)度未知,第Ⅳ象限存在垂直于坐標(biāo)平面向外的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的粒子從y軸正半軸上的M點(diǎn)以速度v0垂直于y軸射入電場,經(jīng)x軸上的N點(diǎn)與x軸正方向成θ=60°角射入磁場,最后恰好能從y軸負(fù)半軸上的某點(diǎn)P射出磁場(P點(diǎn)圖中未知),不計(jì)粒子重力,求
(1)粒子在磁場中運(yùn)動的軌道半徑r;
(2)粒子從M點(diǎn)運(yùn)動到P點(diǎn)的總時間t;
(3)電場強(qiáng)度的大。

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

15.如圖甲所示,一四分之一光滑圓弧軌道最低點(diǎn)與平臺右端B相接并與平臺相切,圓弧的半徑R=1m,一物塊置于A點(diǎn),AB間距離為2m,物塊與平臺間的動摩摩擦因數(shù)為μ=0.2,現(xiàn)用水平恒力F拉物塊從靜止向右運(yùn)動,到B點(diǎn)時撤去拉力,結(jié)果物塊剛好能滑到四分之一圓弧軌道的最高點(diǎn),物塊的質(zhì)量為1kg,g=10m/s2,求:
(1)拉力的大小及物塊剛滑上四分之一圓弧軌道時對軌道壓力的大小;
(2)若將四分之一圓弧軌道豎直向下平移,且圓心與B點(diǎn)重合,如圖乙所示,仍用水平恒力F拉物塊從靜止向右運(yùn)動,并在B點(diǎn)撤去拉力,則物塊第一次與圓弧軌道接觸的位置離平臺的距離.(計(jì)算結(jié)果可以用根式表示)

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

2.如圖所示,在光滑的水平地面上,質(zhì)量為m1的物塊和質(zhì)量為m2的小球通過輕彈簧連接,在力F的作用下一起沿水平方向做勻加速運(yùn)動(物塊在地面上,小球在空中),已知力F與水平方向的夾角為θ,則下列說法正確的是( 。
A.物塊的加速度為$\frac{Fcosθ}{{m}_{1}+{m}_{2}}$
B.物塊受到地面的支持力大小為m1g-Fsinθ
C.彈簧的彈力大小等于拉力F和小球重力的合力
D.如果在物塊上再固定一個質(zhì)量為m1的物體,則它們的加速度不變

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

12.如圖所示,木塊A、B用一輕彈簧相連,并置于光滑水平面上,開始時彈簧處于原長,現(xiàn)給木塊A一初速度V0,經(jīng)過一段時間t0,彈簧的長度第一次達(dá)到最短.以下能正確描述兩木塊在0~t0時間內(nèi)v-t圖象的是(  )
A.B.C.D.

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科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

19.如圖所示,兩個相同裝置:兩輛相同的小車并排放在兩相同的直軌道上,小車前端系上細(xì)線,線的另一端跨過定滑輪各掛一個小盤.盤里可以分別放不同質(zhì)量的砂子,小車后端連著紙帶,紙帶分別穿過固定在軌道上的打點(diǎn)計(jì)時器,兩個打點(diǎn)計(jì)時器并聯(lián)接在同一接線板上.實(shí)驗(yàn)時先接通接線板的電源使兩打點(diǎn)計(jì)時器同時開始打點(diǎn),然后同時釋放兩輛小車,當(dāng)其中有一輛小車快接近導(dǎo)軌末端時,斷開接線板的電源,兩打點(diǎn)計(jì)時器同時停止工作.
如圖所示為某次實(shí)驗(yàn)得到的兩條紙帶,紙帶上的0、1、2、3、4、5、6為所選取的測量點(diǎn)(相鄰兩點(diǎn)間還有四個打點(diǎn)未畫出),兩相鄰測量點(diǎn)間的距離如圖所示,單位為cm.打點(diǎn)計(jì)時器所用電源的頻率為50Hz.

(1)求出①號紙帶測量點(diǎn)5的速度v5=0.24m/s;①號紙帶對應(yīng)的加速度值為0.21m/s2.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
(2)利用此裝置,正確平衡摩擦力后,研究質(zhì)量一定時,加速度與力的關(guān)系,是否必須求出兩輛小車運(yùn)動加速度的確切值?否(選填“是”或“否”);請說明理由:因兩打點(diǎn)計(jì)時器同時開始、停止工作,故兩小車運(yùn)動的時間相等,可以用紙帶上打點(diǎn)的總位移大小之比表示加速度之比
(3)利用此圖的其中一個裝置,還可以探究做功與物體速度變化的關(guān)系. 若用M表示小車及車上砝碼的總質(zhì)量,m表示砂子及盤的總質(zhì)量,對于改變外力對小車做的功,下列說法正確的是BC
A.通過改變小車運(yùn)動的距離來改變外力做功時,必須平衡摩擦,必須滿足M遠(yuǎn)大于m
B.通過改變小車運(yùn)動的距離來改變外力做功時,不需要平衡摩擦,也不需要滿足M遠(yuǎn)大于m
C.通過改變小盤里砂子的質(zhì)量來改變外力做功時,必須平衡摩擦,必須滿足M遠(yuǎn)大于m
D.通過改變小車上砝碼的質(zhì)量來改變外力做功時,只需平衡摩擦不需要滿足M遠(yuǎn)大于m
(4)若在①號紙帶上標(biāo)注紙帶隨小車運(yùn)動的加速度方向,應(yīng)該是O→E(填“O→E”,或“E→O”)

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

10.如圖所示,一質(zhì)量為m的物體,靜止與動摩擦因數(shù)為μ的水平地面上,現(xiàn)用與水平面成θ角的力F拉物體,為使物體能沿水平地面做勻加速運(yùn)動,求F的取值范圍
有一同學(xué)的解答如下:設(shè)物體的加速度為a,由圖乙可知
Fcosθ-μN(yùn)=ma,F(xiàn)sinθ+N=mg,要使物體做勻加速運(yùn)動,應(yīng)滿足a>0.由以上三式得F>$\frac{μmg}{cosθ+μsinθ}$.
你認(rèn)為這樣的解答是否完整?若認(rèn)為完整,請說明理由;若認(rèn)為不完整,請作出完整的解答.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

11.如圖所示,質(zhì)量為4kg的物體靜止于水平面上,物體受到大小為20N,與水平方向成θ=37°角斜向上的拉力F作用時沿水平面做勻速運(yùn)動,求:物體受到的支持力和摩擦力的大。╯in37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s2

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