(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)設物體由靜止沿斜面下滑經(jīng)時間t1至底端A處,由運動學規(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,運動學公式

練習冊系列答案
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水平傳送帶被廣泛地應用于機場和火車站,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的最小運行速率.

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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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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。
(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:砂為豎直向上的風速,沙塵顆粒被揚起后懸浮在空氣中不動,這時風對沙塵的作用力相當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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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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(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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(9分)吳菊萍徒手勇救小妞妞,被譽為“最美媽媽”.設妞妞的質(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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(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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