备战高频考点与最新模拟 专题1 直线运动
一水平方向足够长的传送带以恒定的速度v1沿顺时针方向运动,传送带右瑞有一与传送带等高的光滑水平面,一物体以恒定的速度v2,沿直线向左滑上传送带后,经过一段时间又返回到光滑水平面上,这时速度为,则下列说法正确的是( )
A.若v1<v2,则 |
B.若01>v2,总有t′2=2′2=v2 |
C.不管v2多大,总有v′2=v2 |
D.以上答案都不对 |
质点P以O点为平衡位置竖直向上做简谐运动,同时质点Q也从O点被竖直上抛,它们恰好同时到达最高点,且高度相同,在此过程中,两质点的瞬时速度的关系应该是( )
A.uP>vQ |
B.先OP>OQ,后OP<vQ,最后uP=vQ=0 |
C.uP<uQ |
D.先vP<vQ,后vP>vq,最后vP=vQ=0 |
物块P静止在水平放置的固定木板上.若分别对P施加相互垂直的两个水平拉力F1和F2时(F1>F2),P将分别沿Fl和F2的方向匀加速滑动,其受到的滑动摩擦力大小分别为f1和f2,其加速度大小分别为a1和a2若从静止开始同时对P施加上述二力,其受到的滑动摩擦力大小为f3,其加速度大小为a3关于以上各物理量之间的关系,判断正确的是 ( )
A.f3>fl>f2,a3>a1>a2 |
B.f3>f1>f2,a3=a1a2 |
C.f3=f1=f2,a3>a1>a2 |
D.f3=f1=f2,a3=a1=a2 |
质量为m的物体放在倾角为。的光滑斜面上,随斜面体一起沿水平方向运动,要使物体相对于斜面保持静止,斜面体的运动情况以及物体对斜面压力F的大小是 ( )
A.斜面体以某一加速度向右加速运动,F小于mg |
B.斜面体以某一加速度向右加速运动,F不小于mg |
C.斜面体以某一加速度向左加速运动,F大于mg |
D.斜面体以某一加速度向左加速运动,F不大于mg |
在一档娱乐节目中,有一个关口是跑步跨栏机,它的设置是让挑战者通过一段平台,再冲上反向移动的跑步机皮带并通过跨栏冲到这一关的终点。现有一套跑步跨栏装置,平台长l1="4" m,跑步机皮带长l2="32" m,跑步机上方设置了一个跨栏(不随皮带移动),跨栏到平台末端的距离l3="10" m,且皮带以v0="1" m/s的恒定速率转动,一位挑战者在平台起点从静止开始以a1="2" m/s2的加速度通过平台冲上跑步机,之后以a2="1" m/s2的加速度在跑步机上往前冲,在跨栏时不慎跌倒,经过2秒爬起(假设从摔倒至爬起的过程中挑战者与皮带始终相对静止),然后又保持原来的加速度a2,在跑步机上顺利通过剩余的路程,求挑战者全程所需要的时间。
某同学在探究力与物体运动关系的实验中,曾尝试用一质量为m1的弹簧测力计拉动质量为m2的物体向上做匀加速运动,其操作情况如图所示。如果该同学对弹簧测力计施加竖直向上的拉力F,则在向上匀加速运动的过程中,弹簧测力计的读数是( )。
A.-m2g |
B.F |
C. |
D. |
吴菊萍徒手勇救小妞妞,被誉为“最美妈妈”。设妞妞的质量m="10" kg,从离地h1="28.5" m高的阳台掉下,下落过程中空气阻力约为自身重力的0.4倍;在妞妞开始掉下时,吴菊萍立刻从静止开始匀加速奔跑水平距离s="9" m到达楼下,张开双臂在距地面高度为h2="1.5" m处接住妞妞,缓冲到地面时速度恰好为零,缓冲过程中的空气阻力不计,取g="10" m/s2。求:
(1)妞妞在被接到前下落的时间;
(2)吴菊萍跑到楼下时的速度;
传送带以恒定速度v=4 m/s顺时针运行,传送带与水平面的夹角θ=37°.现将质量m=2 kg的小物品轻放在其底端(小物品可看成质点),平台上的人通过一根轻绳用恒力F=20 N拉小物品,经过一段时间物品被拉到离地高为H=1.8 m的平台上,如图所示.已知物品与传送带之间的动摩擦因数μ=0.5,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取10 m/s2,已知sin37°=0.6,cos37°=0.8.求:
(1)物品从传送带底端运动到平台上所用的时间是多少?
(2)若在物品与传送带达到同速瞬间撤去恒力F,则物品还需多少时间才能离开皮带?
质量为2 kg的物体在水平推力F的作用下沿水平面做直线运动,一段时间后撤去F,其运动的v-t图象如图所示.g取10 m/s2,求:
(1)物体与水平面间的动摩擦因数μ;
(2)水平推力F的大小;
(3)0~10 s内物体运动位移的大小.
为了体现人文关怀,保障市民出行安全和严格执法,各大都市交管部门强行推出了“电子眼”,据了解,在城区内全方位装上“电子眼”后,机动车擅自闯红灯的记录大幅度减少,因闯红灯引发的交通事故也从过去的5%下降到1%.现有甲、乙两辆汽车正沿同一平直马路同向匀速行驶,甲车在前,乙车在后,它们行驶的速度均为10 m/s.当两车快要到一十字路口时,甲车司机看到绿灯已转换成了黄灯,于是紧急刹车(反应时间忽略不计),乙车司机为了避免与甲车相撞也紧急刹车,但乙车司机反应较慢(反应时间为0.5 s).已知甲车紧急刹车时制动力为车重的0.4倍,乙车紧急刹车时制动力为车重的0.5倍,g取10 m/s2.求:
(1)若甲司机看到黄灯时车头距警戒线15 m,他采取上述措施能否避免闯红灯?
(2)为保证两车在紧急刹车过程中不相撞,甲、乙两车行驶过程中应保持多大距离?
航模兴趣小组设计出一架遥控飞行器,其质量m=2 kg,动力系统提供的恒定升力F=28 N.试飞时,飞行器从地面由静止开始竖直上升.设飞行器飞行时所受的阻力大小不变,g取10 m/s2.
(1)第一次试飞,飞行器飞行t1=8 s时到达高度H=64 m.求飞行器所受阻力Ff的大小;
(2)第二次试飞,飞行器飞行t2=6 s时遥控器出现故障,飞行器立即失去升力.求飞行器能达到的最大高度h;
(3)为了使飞行器不致坠落到地面,求飞行器从开始下落到恢复升力的最长时间t3.
倾角为α的光滑斜面体上有一个质量为m的小球被平行于斜面的细绳系于斜面上,斜面体放在水平面上.
(1)要使小球对斜面体无压力,求斜面体运动的加速度范围,并说明其方向;
(2)要使小球对细绳无拉力,求斜面体运动的加速度范围,并说明其方向;
(3)若已知α=60°,m=2kg,当斜面体以加速度a=10m/s2向右匀加速运动时,求细绳对小球的拉力.取g=10 m/s2.
2012年11曰,“歼15”舰载机在“辽宁号”航空母舰上着舰成功。图(a)为利用阻拦系统让舰载机在飞行甲板上快速停止的原理示意图。飞机着舰并成功钩住阻拦索后,飞机的动力系统立即关闭,阻拦系统通过阻拦索对飞机施加—作用力,使飞机在甲板上短距离滑行后停止,某次降落,以飞机着舰为计时零点,飞机在t=0.4s时恰好钩住阻拦索中间位置,其着舰到停止的速度一时间图线如图(b)所示。假如无阻拦索,飞机从着舰到停止需要的滑行距离约为1000m。已知航母始终静止,重力加速度的大小为g。则
A.从着舰到停止,飞机在甲板上滑行的距离约为无阻拦索时的1/10 |
B.在0.4s-2.5s时间内,阻拦索的张力几乎不随时间变化 |
C.在滑行过程中,飞行员所承受的加速度大小会超过2.5 g |
D.在0.4s-2.5s时间内,阻拦系统对飞机做功的功率几乎不变 |
如图是伽利略1604年做斜面实验时的一页手稿照片,照片左上角的三列数据如下表。表中第二列是时间,第三列是物体沿斜面运动的距离,第一列是伽利略在分析实验数据时添加的。根据表中的数据.伽利略可以得出的结论是
A.物体具有惯性 |
B.斜面倾角一定时,加速度与质量无关 |
C.物体运动的距离与时间的平方成正比 |
D.物体运动的加速度与重力加速度成正比 |
将甲乙两小球先后以同样的速度在距地面不同高度处竖直向上抛出,抛出时间相隔2 s,它们运动的图像分别如直线甲乙所示。则( )
A.t=2 s时,两球的高度相差一定为40 m |
B.t=4 s时,两球相对于各自的抛出点的位移相等 |
C.两球从抛出至落到地面所用的时间间隔相等 |
D.甲球从抛出至到达最高点的时间间隔与乙球相等 |
甲、乙两物体在t=0时刻经过同一位置沿x轴运动,其v-t图像如图所示,则
A.甲、乙在t=0到t=ls之间沿同一方向运动 |
B.乙在t=0到t=7s之间的位移为零 |
C.甲在t=0到t=4s之间做往复运动 |
D.甲、乙在t =6s时的加速度方向相同 |
汽车以恒定功率沿公路做直线运动,途中通过一块沙地。汽车在公路及沙地上所受阻力均为恒力,且在沙地上受到的阻力大于在公路上受到的阻力。汽车在驶入沙地前己做匀速直线运动,它在驶入沙地到驶出沙地后的一段时间内,位移s随时间t的变化关系可能是
某航母跑道长200m飞机在航母上滑行的最大加速度为6m/s2,起飞需要的最低速度为50m/s.那么,飞机在滑行前,需要借助弹射系统获得的最小初速度为
A.5m/s | B.10m/s | C.15m/s | D.20m/s |
·海南卷)一物体做直线运动,其加速度随时间变化的a-t图象如图所示。下列v-t图象中,可能正确描述此物体运动的是
如图所示,一质量m=0.4kg的小物块,以V0=2m/s的初速度,在与斜面成某一夹角的拉力F作用下,沿斜面向上做匀加速运动,经t=2s的时间物块由A点运动到B点,A、B之间的距离L=10m。已知斜面倾角θ=30o,物块与斜面之间的动摩擦因数。重力加速度g取10 m/s2.
(1)求物块加速度的大小及到达B点时速度的大小。
(2)拉力F与斜面的夹角多大时,拉力F最小?拉力F的最小值是多少?
如图,质量为M、长为L、高为h的矩形滑块置于水平地面上,滑块与地面间动摩擦因数为μ;滑块上表面光滑,其右端放置一个质量为m的小球。用水平外力击打滑块左端,使其在极短时间内获得向右的速度v0,经过一段时间后小球落地。求小球落地时距滑块左端的水平距离。
近来,我国多个城市开始重点治理“中国式过马路”行为。每年全国由于行人不遵守交通规则而引发的交通事故上万起,死亡上千人。只有科学设置交通管制,人人遵守交通规则,才能保证行人的生命安全。
如下图所示,停车线AB与前方斑马线边界CD间的距离为23m。质量8t、车长7m的卡车以54km/h的速度向北匀速行驶,当车前端刚驶过停车线AB,该车前方的机动车交通信号灯由绿灯变黄灯。
(1)若此时前方C处人行横道路边等待的行人就抢先过马路,卡车司机发现行人,立即制动,卡车受到的阻力为3×104N。求卡车的制动距离;
(2)若人人遵守交通规则,该车将不受影响地驶过前方斑马线边界CD。为确保行人安全,D处人行横道信号灯应该在南北向机动车信号灯变黄灯后至少多久变为绿灯?
一客运列车匀速行驶,其车轮在轨道间的接缝处会产生周期性的撞击。坐在该客车中的某旅客测得从第1次到第16次撞击声之间的时间间隔为10.0 s。在相邻的平行车道上有一列货车,当该旅客经过货车车尾时,火车恰好从静止开始以恒定加速度沿客车行进方向运动。该旅客在此后的20.0 s内,看到恰好有30节货车车厢被他连续超过。已知每根轨道的长度为25.0 m,每节货车车厢的长度为16.0 m,货车车厢间距忽略不计。求
(1)客车运行的速度大小;
(2)货车运行加速度的大小。
质量为m=4kg的小物块静止于水平地面上的A点,现用F=10N的水平恒力拉动物块一段时间后撤去,物块继续滑动一段位移停在B点,A、B两点相距x=20m,物块与地面间的动摩擦因数=0.2,g取10m/s²,求:
(1)物块在力F作用过程发生位移的大小;
(2)撤去力F后物块继续滑动的时间t。
水平桌面上有两个玩具车A和B,两者用一轻质细橡皮筋相连,在橡皮筋上有一红色标记R。在初始时橡皮筋处于拉直状态,A、B和R分别位于直角坐标系中的(0,2l)、(0,-l)和(0,0)点。已知A从静止开始沿y轴正向做加速度大小为a的匀加速运动:B平行于x轴朝x轴正向匀速运动。在两车此后运动的过程中,标记R在某时刻通过点(l, l)。假定橡皮筋的伸长是均匀的,求B运动速度的大小。
质量为m的人站在质量为2m的平板小车上,以共同的速度在水平地面上沿直线前行,车所受地面阻力的大小与车对地面压力的大小成正比.当车速为v0时,人从车上以相对于地面大小为v0的速度水平向后跳下.跳离瞬间地面阻力的冲量忽略不计,则能正确表示车运动的v-t图象为( )
图a为测量分子速率分布的装置示意图。圆筒绕其中心匀速转动,侧面开有狭缝N,内侧贴有记录薄膜,M为正对狭缝的位置。从原子炉R中射出的银原子蒸汽穿过屏上S缝后进入狭缝N,在圆筒转动半个周期的时间内相继到达并沉积在薄膜上。展开的薄膜如图b所示,NP,PQ间距相等。则 ( )
A.到达M附近的银原子速率较大 |
B.到达Q附近的银原子速率较大 |
C.位于PQ区间的分子百分率大于位于NP区间的分子百分率 |
D.位于PQ区间的分子百分率小于位于NP区间的分子百分率 |
将地面上静止的货物竖直向上吊起,货物由地面运动至最高点的过程中,图像如图所示。以下判断正确的是( )
A.前3s内货物处于超重状态 |
B.最后2s内货物只受重力作用 |
C.前3s内与最后2s内货物的平均速度相同 |
D.第3s末至第5s末的过程中,货物的机械能守恒 |
将一只皮球竖直向上抛出,皮球运动时受到空气阻力的大小与速度的大小成正比. 下列描绘皮球在上升过程中加速度大小a 与时间t 关系的图象,可能正确的是
摩天大楼中一部直通高层的客运电梯,行程超过百米。电梯的简化模型如1所示。考虑安全、舒适、省时等因索,电梯的加速度a是随时间t变化的。已知电梯在t = 0时由静止开始上升,a - t图像如图2所示。电梯总质最m = 2.0× kg。忽略一切阻力,重力加速度g取10m/s2。
(1)求电梯在上升过程中受到的最大拉力F1和最小拉力F2;
(2)类比是一种常用的研究方法。对于直线运动,教科书中讲解了由v - t图像求位移的方法。请你借鉴此方法,对比加速度的和速度的定义,根据图2所示a - t图像,求电梯在第1s内的速度改变量△v1和第2s末的速率v2;
(3)求电梯以最大速率上升时,拉力做功的功率p:再求在0~11s时间内,拉力和重力对电梯所做的总功W。
一物体作匀加速直线运动,通过一段位移所用的时间为,紧接着通过下一段位移所用时间为。则物体运动的加速度为
A. | B. | C. | D. |
一物体自t=0时开始做直线运动,其速度图线如图所示。下列选项正确的是
A.在0~6s内,物体离出发点最远为30m |
B.在0~6s内,物体经过的路程为40m |
C.在0~4s内,物体的平均速率为7.5m/s |
D.5~6s内,物体所受的合外力做负功 |
一质点开始时做匀速直线运动,从某时刻起受到一恒力作用。此后,该质点的动能可能( )
A.一直增大 |
B.先逐渐减小至零,再逐渐增大 |
C.先逐渐增大至某一最大值,再逐渐减小 |
D.先逐渐减小至某一非零的最小值,再逐渐增大 |
甲乙两辆汽车都从静止出发做加速直线运动,加速度方向一直不变。在第一段时间间隔内,两辆汽车的加速度大小不变,汽车乙的加速度大小是甲的两倍;在接下来的相同时间间隔内,汽车甲的加速度大小增加为原来的两倍,汽车乙的加速度大小减小为原来的一半。求甲乙两车各自在这两段时间间隔内走过的总路程之比。
随着机动车数量的增加,交通安全问题日益凸显。分析交通违法事例,将警示我们遵守交通法规,珍惜生命。一货车严重超载后的总质量为49t,以54km/h的速率匀速行驶。发现红灯时司机刹车,货车即做匀减速直线运动,加速度的大小为2.5m/s2(不超载时则为5m/s2)。
(1)若前方无阻挡,问从刹车到停下来此货车在超载及不超载时分别前进多远?
(2)若超载货车刹车时正前方25m处停着总质量为1t的轿车,两车将发生碰撞,设相互作用0.1 s后获得相同速度,问货车对轿车的平均冲力多大?
甲、乙两物体在同一直线上运动的v-t图象如图所示。下列有关说法中正确的是
A.t1时刻甲、乙等速 |
B.t1时刻之前,甲一直在乙的前方 |
C.t1时刻甲、乙相遇 |
D.t1之前,存在甲、乙加速度相等的时刻 |
“蛟龙号”深潜器在某次实验中下潜的速度-时间图像如图所示,则( )
A.深潜器运动的最大加速度是2.0 m/s2 |
B.下潜的最大深度为360m |
C.在内的平均速度大小为 |
D.深潜器在6-8min内处于失重状态 |
在光滑水平面上,A、B两小球沿水平面相向运动.当小球间距小于或等于L时,受到大小相等,方向相反的相互排斥恒力作用,当小球间距大于L时,相互间的排斥力为零,小球在相互作用区间运动时始终未接触,两小球的图像如图所示,由图可知
A.A球质量大于B球质量
B.在时刻两小球间距最小
C.在时间内B球所受排斥力方向始终与运动方向相同
D.在时间内两小球间距逐渐减小
如图甲所示,、为两个被固定的点电荷,其中带负电,a、b两点在它们连线的延长线上。现有一带负电的粒子以一定的初速度沿直线从a点开始经b点向远处运动(粒子只受电场力作用),粒子经过a、b两点时的速度分别为、,其速度图象如图乙所示。以下说法中正确的是
A.一定带负电 |
B.的电荷量一定大于的电荷量 |
C.b点的电场强度为零 |
D.整个运动过程中,粒子的电势能先减小后增大 |
对于绕轴转动的物体,描述转动快慢的物理量有角速度ω等物理量.类似加速度,角加速度β描述角速度ω的变化快慢,匀变速转动中β为一常量.下列说法错误的是
A.β的定义式为 |
B.在国际单位制中β的单位为 |
C.匀变速转动中某时刻的角速度为ω0,经过时间t后角速度为 |
D.匀变速转动中某时刻的角速度为ω0,则时间t内转过的角度为 |
酒后驾驶会导致许多安全隐患,其中之一是驾驶员的反应时间变长,“反应时间”是指驾驶员从发现情况到开始采取制动的时间。下表中“反应距离”是指驾驶员从发现情况到采取制动的时间内汽车行驶的距离;“刹车距离”是指驾驶员从踩下刹车踏板制动到汽车停止的时间内汽车行驶的距离。分析上表可知,下列说法正确的是
A.驾驶员正常情况下反应时间为0.4s |
B.驾驶员酒后反应时间比正常情况下多0.5s |
C.汽车刹车时,加速度大小为10m/s2 |
D.汽车刹车时,加速度大小为7.5m/s2 |
如图所示,轨道NO和OM底端对接且θ>α,小环自N点由静止滑下再滑上OM。已知小环在轨道NO下滑的距离小于在轨道OM上滑的距离,忽略小环经过O点时的机械能损失,轨道各处的摩擦系数相同。若用F、f、v和E分别表示小环所受的合力、摩擦力、速度和机械能,这四个物理量的大小随环运动路程的变化关系如图。其中能正确反映小环自N点到右侧最高点运动过程的是( )
a、b两辆汽车在同一条平直公路上行驶的v-t图象如下图所示.下列说法正确的是
A.t1时刻,a车和b车处在同一位置 |
B.t2时刻,a、b两车运动方向相反 |
C.在t1到t2这段时间内,b车的加速度先减小后增大 |
D.在t1到t2这段时间内,b车的位移大于a车的位移 |
在液体中下落的物体最终会达到一个恒定的速度,称之为收尾速度。一小铁球质量为m,用手将它完全放入水中后静止释放,最后铁球的收尾速度为v,若铁球在水中所受浮力保持不变恒为F,重力加速度为g,关于小铁球,下列说法正确的是( )
A.若测得小铁球从释放至达到收尾速度所用时间为,则小铁球下落的位移为 |
B.若测得小铁球下落时的加速度为a,则小铁球此时的速度为 |
C.若测得某时小铁球的加速度大小为a,则小铁球此时受到的水的阻力为m(a+g) -F |
D.若测得小铁球下落t时间,通过的位移为y,则该过程的平均速度一定为 |
一汽车在高速公路上以=30m/s的速度匀速行驶,t=0时刻,驾驶员采取某种措施,车运动的加速度随时间变化关系如图所示,以初速度方向为正,下列说法正确的是
A.t=6s时车速为5m/s |
B.t=3s时车速为零 |
C.前9s内的平均速度为15m/s |
D.前6s内车的位移为90m |
某学校实验小组欲测定正方体木块与长木板之间的动摩擦因数,采用如图甲所示的装置,图中长木板水平固定。
(1)实验开始之前某同学用游标卡尺测得正方体边长,读数如图乙所示,则正方体的边长为 cm。
(2)如图丙所示为该组同学实验中得到的一条纸带的一部分,0, 1, 2, 3, 4, 5, 6为计数点,相邻两计数点间还有4个计时点未画出。从纸带上测出=3.20cm,=4.52cm,=8.42cm,=9.70cm,则木块的加速度大小= m/s2(保留两位有效数字)。
(3) 该组同学用天平测得木块的质量为M,砝码盘和砝码的总质量为m,则木块与长木板间动摩擦因素= (重力加速度为g,木块的加速度为)
如图所示,某同学在做“研究匀变速直线运动”的实验中,由打点计时器得到表示小车运动过程的一条清晰纸带,纸带上两相邻计数点的时间间隔为T=0.10s,其中s1="5.12" cm、 s2="5.74" cm、s3=6.41cm、s4="7.05" cm、s5="7.68" cm、s6="8.33" cm、则打F点时小车的瞬时速度的大小是 m/s,加速度的大小是 m/s2。(计算结果保留两位有效数字)
如图所示,质量m1=3 kg的平板小车B在光滑水平面上以v1=1 m/s的速度向左匀速运动.当t=0时,质量m2=2kg的小铁块A以v2=3m/s的速度水平向右滑上小车,A与小车间的动摩擦因数为μ=0.2.若A最终没有滑出小车,取水平向右为正方向,g=10m/s2.
求:(1)A在小车上停止运动时小车的速度大小
(2)小车至少多长
(3)在图乙所示的坐标纸中画出1.5 s内小车B运动的速度与时间图像.
如图所示,一质量为m的物块在与水平方向成θ的力F的作用下从A点由静止开始沿水平直轨道运动,到B点后撤去力F, 物体飞出后越过“壕沟”落在平台EG段.已知物块的质量m =1kg,物块与水平直轨道间的动摩擦因数为μ=0.5,AB段长L=10m,BE的高度差h =0.8m,BE的水平距离 x =1.6m.若物块可看做质点,空气阻力不计,g取10m/s2.
(1)要越过壕沟,求物块在B点最小速度v的大小;
(2)若θ=370,为使物块恰好越过“壕沟”,求拉力F的大小;
(3)若θ大小不确定,为使物块恰好越过“壕沟”,求力F的最小值(结果可保留根号).
如图所示,倾角θ=300、长L=4.5m的斜面,底端与一个光滑的1/4圆弧轨道平滑连接,圆弧轨道底端切线水平.一质量为m=1kg的物块(可视为质点)从斜面最高点A由静止开始沿斜面下滑,经过斜面底端B后恰好能到达圆弧轨道最高点C,又从圆弧轨道滑回,能上升到斜面上的D点,再由D点由斜面下滑沿圆弧轨道上升,再滑回,这样往复运动,最后停在B点.已知物块与斜面间的动摩擦因数为,g=10m/s2,假设物块经过斜面与圆弧轨道平滑连接处速率不变.求:
⑴.物块经多长时间第一次到B点;
⑵.物块第一次经过B点时对圆弧轨道的压力;
⑶.物块在斜面上滑行的总路程.
如图所示,半径R=0.8m的光滑1/4圆弧轨道固定在光滑水平上,轨道上方的A点有一个可视为质点的质量m=1kg的小物块。小物块由静止开始下落后打在圆弧轨道上的B点但未反弹,在该瞬间碰撞过程中,小物块沿半径方向的分速度即刻减为零,而沿切线方向的分速度不变,此后小物块将沿着圆弧轨道滑下。已知A点与轨道的圆心O的连线长也为R,且AO连线与水平方向的夹角为30°,C点为圆弧轨道的末端,紧靠C点有一质量M=3kg的长木板,木板的上表面与圆弧轨道末端的切线相平,小物块与木板间的动摩擦因数,g取10m/s2。求:
(1)小物块刚到达B点时的速度;
(2)小物块沿圆弧轨道到达C点时对轨道压力FC的大小;
(3)木板长度L至少为多大时小物块才不会滑出长木板?
如图所示,一辆载重卡车沿平直公路行驶,车上载有质量均为m的A、B两块长方体水泥预制件。己知预制件左端与车厢前挡板的距离为L,A、B间以及B与车厢间的动摩擦因数分别为,各接触面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。卡车以速度v0匀速行驶时,因前方出现障碍物而制动并做匀减速直线运动。问:
(1)卡车制动的加速度满足什么关系时,预制件A相对B滑动,而B相对车厢底板静止?
(2)卡车制动后为保证司机安全,在B相对车厢底板静止的情况下,预制件A不与车厢前挡板碰撞,则卡车从开始制动到停止所经历的时间应满足什么条件?
如图所示,在水平地面上固定一倾角=37°,表面光滑的斜面体,物体A以v1=6m/s的初速度沿斜面上滑,同时在物体A的正上方,有一物体B以某一初速度水平抛出。如果当A上滑到最高点时恰好被B物体击中。A、B均可看作质点,sin37º=0.6,cos37º=0.8,g取10m/s2。求:
(1)物体A上滑到最高点所用的时间t
(2)物体B抛出时的初速度v2
(3)物体A、B间初始位置的高度差h
甲、乙两物体,甲的质量为1kg,乙的质量为0.5kg,甲从距地45m高处自由落下,1s后乙从距地30m高处自由落下,不计空气阻力.(重力加速度g取10)
(1)两物体等高时离地多高?
(2)定量画出两物体间的竖直距离随时间变化的图象.(球落地后立即原地静止,规定甲开始下落时刻为计时起点.)
如图所示,某滑冰运动员参加直线滑行练习,在滑行时,左右脚交替向后蹬冰,每次蹬冰的时间t1=1s,冰面给人水平向前的动力F=165N,左右脚交替时有t2=0.5s的时间不用蹬冰。已知整个过程中运动员受到的阻力f=55N,运动员总质量rn=55kg,设运动员由静止开始滑行,求0-3s内运动员的位移。
如图,足够长斜面倾角θ=30°,斜面上OA段光滑,A点下方粗糙且。水平面上足够长OB段粗糙且μ2=0.5,B点右侧水平面光滑。OB之间有与水平方向β(β已知)斜向右上方的匀强电场E=×105V/m。可视为质点的小物体C、D质量分别为mC=4kg,mD=1kg,D带电q= +1×10-4C,用轻质细线通过光滑滑轮连在一起,分别放在斜面及水平面上的P和Q点由静止释放,B、Q间距离d=1m,A、P间距离为2d,细绳与滑轮之间的摩擦不计。(sinβ=,cosβ=,g=10m/s2),求:
(1)物体C第一次运动到A点时的重力的功率;
(2)物块D运动过程中电势能变化量的最大值;
(3)物体C第一次经过A到第二次经过A的时间t。
如图甲所示,在倾角为370的粗糙足够长的斜面的底端,一质量m=1kg可视为质点的滑块压缩一轻弹簧,滑块与弹簧不相连。t=0时释放物块,计算机通过传感器描绘出滑块的速度时间图象如图乙所示,其中oab段为曲线,bc段为直线,在t1=0.1s时滑块已上滑s=0.2m的距离,g取10m/s2。求:
(1)物体与斜面间的动摩擦因数μ的大小;
(2)压缩弹簧时,弹簧具有的弹性势能.
如图所示,质量为mA=2kg的平板车A静止在水平地面上,车长d =5m。物块B静止在平板车左端,在物块B正前方某处。有一小球C,球C通过长l = 0.32m的细绳与固定点O相连,球C恰好与物块B等高,且C始终不与平板车A接触。在t = 0时刻,平板车A突然获得水平初速度v0开始向左运动,后来某一时刻物块B与球C发生弹性碰撞,碰后球C恰好能绕O点在竖直平面内作圆周运动。若B、C可视为质点,mB=mC= 1kg,物块B与平板车A、平板车A与地面之间的动摩擦因数均为µ=0.2,g取10m/s2,求:
(1)B、C碰撞瞬间,细绳拉力的大小?
(2)B、C碰撞前瞬间物块B的速度大小。
(3)若B、C碰撞时,物块B在平板车的中间位置,且t0=1.5s时平板车A的速度变为v1 =5m/s,则物块B是在加速阶段还是减速阶段与球C相碰撞?小车的初速度v0多大?
飞行员驾驶舰载机在300m长的水甲跑道上进行起降训练。舰载机在水平跑道加速过程中受到的平均阻力大小为其重力的0.2倍,其涡扇发动机的水平推力大小能根据舰载机的起飞质量进行调整,使舰载机从静止开始经水平跑道加速后恰能在终点起飞。没有挂弹时,舰载机质量为m=2.0x104Kg,其涡扇发动机的水平推力大小恒为F=1.6×105 N。重力加速度g取10m/s2。(不考虑起飞过程舰载机质量的变化)
(1)求舰载机没有挂弹时在水平跑道上加速的时间及刚离开地面时水平速度的大小;
(2)已知舰载机受到竖直向上的升力F升与舰载机水平速度v的平方成正比,当舰载机升力和重力大小相等时离开地面。若舰载机挂弹后,质量增加到m1=2.5×104Kg,求挂弹舰载机刚离开地面时的水平速度大小。
山地滑雪是人们喜爱的一项体育运动。滑道由AB和BC组成,AB是倾角为θ=37°的斜坡,BC是半径为R="5" m的圆弧面,圆弧对应的圆心角也为θ=37°圆弧面和斜面相切于B点,与水平面相切于C点,如图所示,AB竖直高度差h1="7.2" m,竖直台阶CD竖直高度差为h2=6.8 m,运动员连同滑雪装备总质量为m="80" kg,从A点由静止滑下通过C点后飞落到水平地面DE上(不计空气阻力和轨道的摩擦阻力,g取10 m/s2, sin37°=0.6,cos37°=0.8)。求:
(1) 运动员在斜坡AB上运动的时间t;
(2) 运动员到达B点的速度VB;
(3) 运动员落到DE上的动能EKD。
为了最大限度地减少道路交通事故,全省各地开始了“集中整治酒后驾驶违法行为”专项行动。这是因为一般驾驶员酒后的反应时间(从发现情况到开始制动所需的时间)比正常时慢了0.1~0.5 s,易发生交通事故。
(1)甲为《驾驶员守则》中驾驶员的部分正常反应距离(汽车在反应时间内通过的距离)表格。请选取表格数据计算驾驶员的正常反应时间;
(2)如图乙所示,假设一饮酒后的驾驶员驾车以72 km/h的速度在平直公路上行驶,在距离某学校门前32 m处发现有一队学生在斑马线上横过马路,他的反应时间比正常时慢了0.2 s,刹车后,车做加速度大小为9.5 m/s2的匀减速直线运动。试通过计算说明是否会发生交通事故。
一辆汽车的质量为 m,其发动机的额定功率为 P0。从某时刻起汽车以速度 v0 在水平公路上沿直线匀速行驶,此时汽车发动机的输出功率为 ,接着汽车开始沿直线匀加速行驶,当速度增加到 时,发动机的输出功率恰好为 P0 。如果汽车在水平公路上沿直线行驶中所受到的阻力与行驶速率成正比,求:
(1)汽车在水平公路上沿直线行驶所能达到的最大速率 vm ;
(2)汽车匀加速行驶所经历的时间和通过的距离;
(3)为提高汽车行驶的最大速率,请至少提出两条在设计汽车时应考虑的建议。
某煤矿运输部有一新采购的水平浅色足够长传送带以4.0m/s的恒定速度运动,若使该传送带改做加速度大小为3.0m/s2的匀减速运动,并且在传送带开始做匀减速运动的同时,将一煤块(可视为质点)无初速度放在传送带上。已知煤块与传送带间的动摩擦因数为0.10,重力加速度取10m/s2,求煤块在浅色传送带上能留下的痕迹长度和相对于传送带运动的位移大小。(计算结果保留两位有效数字)