4、(可視為質(zhì)點(diǎn))第二次撤除水平推力后滑行的最大距離.
解析:(1)運(yùn)動員利用滑雪杖獲得的加速度為
a1== m/s2=1.2 m/s2
第一次利用滑雪杖對雪面作用獲得的速度大小
v1=a1t1=1.2×1.0 m/s=1.2 m/s
及位移x1=a1t=0.6 m.
(2)運(yùn)動員停止使用滑雪杖后,加速度大小為a2=
經(jīng)時間t2速度變?yōu)関′1=v1-a2t2
第二次利用滑雪杖獲得的速度大小v2,
則v-v′=2a1x1
第二次撤除水平推力后滑行的最大距離x2=
解得:x2=5.2 m.
答案:(1)1.2 m/s 0.6 m (2)5.2 m
【課后達(dá)標(biāo)檢測】
一、選擇
5、題
1.(2018·4月浙江選考)用國際單位制的基本單位表示能量的單位,以下正確的是( )
A.kg·m2/s2 B.kg·m/s2
C.N/m D.N·m
答案:A
2.下列關(guān)于單位制的說法中,不正確的是( )
A.基本單位和導(dǎo)出單位一起組成了單位制
B.在國際單位制中,長度、質(zhì)量、時間三個物理量被選作力學(xué)的基本物理量
C.在國際單位制中,力學(xué)的三個基本單位分別是m、kg、s
D.力的單位牛頓是國際單位制中的一個基本單位
答案:D
3.質(zhì)量為1 t的汽車在平直公路上以10 m/s的速度勻速行駛,阻力大小不變.從某時刻開始,汽車牽引力減少2 000
6、N,那么從該時刻起經(jīng)過6 s,汽車行駛的路程是( )
A.50 m B.42 m
C.25 m D.24 m
答案:C
4.(2019·浙江十校聯(lián)考)如圖所示,輕彈簧上端與一質(zhì)量為m的木塊1相連,下端與另一質(zhì)量為M的木塊2相連,整個系統(tǒng)置于水平放置的光滑木板上,處于靜止?fàn)顟B(tài).現(xiàn)將木板沿水平方向突然抽出,設(shè)抽出后的瞬間,木塊1、2的加速度大小分別為a1、a2,重力加速度大小為g.則有( )
A.a(chǎn)1=g,a2=g B.a(chǎn)1=0,a2=g
C.a(chǎn)1=0,a2=g D.a(chǎn)1=g,a2=g
答案:C
5.(2019·浙江猜題卷)有種臺階式自動扶梯,無人乘行時運(yùn)轉(zhuǎn)很慢
7、,有人站上扶梯時,它會先慢慢加速,再勻速運(yùn)轉(zhuǎn).一顧客乘扶梯上樓,正好經(jīng)歷了這兩個過程,用G、N、f表示乘客受到的重力、支持力和摩擦力,則能正確反映該乘客在這兩個過程中的受力示意圖的是( )
解析:選D.人和扶梯勻速運(yùn)動時,人受到重力和支持力的作用,且二力平衡,不受摩擦力.人隨臺階式自動扶梯加速運(yùn)動時,加速度沿運(yùn)動方向斜向上,臺階水平,摩擦力與接觸面平行,故摩擦力是水平的.D正確.
6.(多選)如圖所示,質(zhì)量為m的小球與彈簧Ⅰ和水平細(xì)繩Ⅱ相連,Ⅰ、Ⅱ的另一端分別固定于P、Q兩點(diǎn).小球靜止時,Ⅰ中拉力的大小為F1,Ⅱ中拉力的大小為F2,當(dāng)僅剪斷Ⅰ、Ⅱ其中一根的瞬間,球的加速度a應(yīng)是(
8、)
A.若剪斷Ⅰ,則a=g,方向豎直向下
B.若剪斷Ⅱ,則a=,方向水平向左
C.若剪斷Ⅰ,則a=,方向沿Ⅰ的延長線方向
D.若剪斷Ⅱ,則a=g,方向豎直向上
解析:選AB.沒有剪斷Ⅰ、Ⅱ時小球受力情況如圖所示.在剪斷Ⅰ的瞬間,由于小球的速度為0,繩Ⅱ上的力突變?yōu)?,則小球只受重力作用,加速度為g,選項(xiàng)A正確、C錯誤;若剪斷Ⅱ,由于彈簧的彈力不能突變,F(xiàn)1與重力的合力大小仍等于F2,所以此時加速度為a=,方向水平向左,選項(xiàng)B正確、D錯誤.
7.(2019·湖州質(zhì)檢)如圖甲所示,一物體沿傾角為θ=37°的固定粗糙斜面由靜止開始運(yùn)動,同時受到水平向右的風(fēng)力作用,水平風(fēng)力的大小與風(fēng)速成正
9、比.物體在斜面上運(yùn)動的加速度a與風(fēng)速v的關(guān)系如圖乙所示,則(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g=10 m/s2)( )
A.當(dāng)風(fēng)速為3 m/s時,物體沿斜面向下運(yùn)動
B.當(dāng)風(fēng)速為5 m/s時,物體與斜面間無摩擦力作用
C.當(dāng)風(fēng)速為5 m/s時,物體開始沿斜面向上運(yùn)動
D.物體與斜面間的動摩擦因數(shù)為0.025
解析:選A.由題圖乙得物體做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動,物體的加速度方向不變,當(dāng)風(fēng)的初速度為零時,加速度為a0=4 m/s2,沿斜面方向有a=gsin θ-μgcos θ,解得μ=0.25,D錯誤;物體沿斜面方向開始加速下滑,隨著速度的增大,水平風(fēng)力逐漸增大,
10、摩擦力逐漸增大,則加速度逐漸減小,但加速度的方向不變,物體仍然加速運(yùn)動,直到速度為5 m/s時,物體的加速度減為零,此后物體將做勻速運(yùn)動,A正確,B、C錯誤.
8.(2019·東陽中學(xué)期中)如圖所示,在水平面上有三個質(zhì)量分別為m1、m2、m3的木塊,木塊1和2、2和3間分別用一原長為L、勁度系數(shù)為k的輕彈簧連接起來,木塊1、2與水平面間的動摩擦因數(shù)為μ,木塊3和水平面之間無摩擦力.現(xiàn)用一水平恒力向右拉木塊3,當(dāng)三木塊一起勻速運(yùn)動時,1和3兩木塊間的距離為(木塊大小不計(jì))( )
A.L+ B.L+
C.2L+ D.2L+
解析:選C.對木塊1受力分析,受重力、支持力、拉力和
11、摩擦力,根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件,有:
kx1-μm1g=0
對木塊1和木塊2整體受力分析,受總重力、總支持力、右側(cè)彈簧的拉力和總摩擦力,有:
kx2-μ(m1+m2)g=0
木塊1與木塊3之間的總長度為
x=2L+x1+x2,由以上各式解得x=2L+,故C正確.
9.一條足夠長的淺色水平傳送帶自左向右勻速運(yùn)行.現(xiàn)將一個木炭包無初速度地放在傳送帶的最左端,木炭包將會在傳送帶上留下一段黑色的徑跡.下列說法中正確的是( )
A.黑色的徑跡將出現(xiàn)在木炭包的左側(cè)
B.木炭包的質(zhì)量越大,徑跡的長度越短
C.傳送帶運(yùn)動的速度越大,徑跡的長度越短
D.木炭包與傳送帶間動摩擦因數(shù)越大,徑跡
12、的長度越短
解析:選D.放上木炭包后木炭包在摩擦力的作用下向右加速,而傳送帶仍勻速,雖然兩者都向右運(yùn)動,但在木炭包的速度達(dá)到與傳送帶速度相等之前木炭包相對于傳送帶向左運(yùn)動,故黑色徑跡出現(xiàn)在木炭包的右側(cè),A錯誤.由于木炭包在摩擦力作用下加速運(yùn)動時加速度a=μg與其質(zhì)量無關(guān),故徑跡長度與其質(zhì)量也無關(guān),B錯誤.徑跡長度等于木炭包相對傳送帶通過的位移大小,即二者對地的位移差:Δx=vt-t=vt=,可見傳送帶速度越小、動摩擦因數(shù)越大,相對位移越小,黑色徑跡越短,C錯誤,D正確.
10.(2019·湖州質(zhì)檢)如圖所示,質(zhì)量為m1的足夠長的木板靜止在光滑水平面上,其上放一質(zhì)量為m2的木塊.t=0時刻起
13、,給木塊施加一水平恒力F.分別用a1、a2和v1、v2表示木板、木塊的加速度和速度大小,圖中可能符合運(yùn)動情況的是( )
解析:選A.t=0時刻起,給木塊施加一水平恒力F,兩者可能一起加速運(yùn)動,選項(xiàng)A正確,B錯誤;可能木塊的加速度大于木板的加速度,選項(xiàng)C、D錯誤.
二、非選擇題
11.(2019·寧波選考適應(yīng)考試)小物塊以一定的初速度v0沿斜面(足夠長)向上運(yùn)動,由實(shí)驗(yàn)測得物塊沿斜面運(yùn)動的最大位移x與斜面傾角θ的關(guān)系如圖所示.取g=10 m/s2,空氣阻力不計(jì).可能用到的函數(shù)值:sin 30°=0.5,sin 37°=0.6.求:
(1)物塊的初速度v0;
(2)物塊與斜面之間的
14、動摩擦因數(shù)μ;
(3)計(jì)算說明圖線中P點(diǎn)對應(yīng)的斜面傾角為多大?在此傾角條件下,小物塊能滑回斜面底端嗎?說明理由(設(shè)最大靜摩擦力與滑動摩擦力相等).
解析:(1)當(dāng)θ=90°時,物塊做豎直上拋運(yùn)動,末速度為0由題圖得上升最大位移為xm=3.2 m
由v=2gxm,得v0=8 m/s.
(2)當(dāng)θ=0°時,物塊相當(dāng)于在水平面上做勻減速直線運(yùn)動,末速度為0
由題圖得水平最大位移為x=6.4 m
由運(yùn)動學(xué)公式有:v=2ax
由牛頓第二定律得:μmg=ma,得μ=0.5.
(3)設(shè)題圖中P點(diǎn)對應(yīng)的斜面傾角值為θ,物塊在斜面上做勻減速運(yùn)動,末速度為0
由題圖得物塊沿斜面運(yùn)動的最大位移為x
15、′=3.2 m
由運(yùn)動學(xué)公式有:v=2a′x′
由牛頓第二定律有:mgsin θ+μmgcos θ=ma′
得10sin θ+5cos θ=10,得θ=37°.
因?yàn)閙gsin θ=6m>μmgcos θ=4m,所以能滑回斜面底端.
答案:(1)8 m/s (2)0.5
(3)37° 能滑回底端,理由見解析
12.(2019·杭州質(zhì)檢)如圖所示,傾角為30°的光滑斜面與粗糙的水平面平滑連接.現(xiàn)將一滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn))從斜面上的A點(diǎn)由靜止釋放,最終停在水平面上的C點(diǎn).已知A點(diǎn)距水平面的高度h=0.8 m,B點(diǎn)距C點(diǎn)的距離L=2.0 m.(滑塊經(jīng)過B點(diǎn)時沒有能量損失,取g=10 m/s
16、2)求:
(1)滑塊在運(yùn)動過程中的最大速度;
(2)滑塊與水平面間的動摩擦因數(shù)μ;
(3)滑塊從A點(diǎn)釋放后,經(jīng)過時間t=1.0 s時速度的大?。?
解析:(1)滑塊先在斜面上做勻加速運(yùn)動,然后在水平面上做勻減速運(yùn)動,故滑塊運(yùn)動到B點(diǎn)時速度最大,設(shè)為vmax,設(shè)滑塊在斜面上運(yùn)動的加速度大小為a1,則
mgsin 30°=ma1
v=2a1
解得:vmax=4 m/s.
(2)設(shè)滑塊在水平面上運(yùn)動的加速度大小為a2
則μmg=ma2
v=2a2L
解得:μ=0.4.
(3)設(shè)滑塊在斜面上運(yùn)動的時間為t1,vmax=a1t1,得t1=0.8 s,由于t>t1,故滑塊已經(jīng)經(jīng)過B點(diǎn),做勻減速運(yùn)動的時間為t-t1=0.2 s,設(shè)t=1.0 s時速度大小為v,則v=vmax-a2(t-t1)
解得:v=3.2 m/s.
答案:(1)4 m/s (2)0.4 (3)3.2 m/s
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