冬季有一种雪上“府式冰撬”滑溜运动,运动员从起跑线推着冰撬加速一段相同距离,再跳上冰撬自由滑行,滑行距离最远者获胜,运动过程可简化为如图所示的模型,某一质量m="20" kg的冰撬静止在水平雪面上的A处,现质量M=60kg的运动员,用与水平方向成α=37°角的恒力F="200" N斜向下推动冰撬,使其沿AP方向一起做直线运动,当冰撬到达P点时运动员迅速跳上冰撬与冰撬一起运动(运动员跳上冰撬瞬间,运动员和冰撬的速度不变)。已知冰撬从A运动到P的运动时间为2s,冰撬与雪面间的动摩擦因数为0.2,不计冰撬长度和空气阻力。(g取10 m/s2,cos 37°=0.8)求:
(1)AP的距离;
(2)冰撬从P点开始还能继续滑行多远?
(14 分)有一条模拟索道长30米,倾斜角度设计为37°,使用质量m=50kg的吊环分析下滑过程。
(1)实验过程中,吊环从顶端静止释放,经过到达到索道底端,则吊环到达底端底时它所受重力的功率为多少?
(2)吊环与索道之间的动摩擦因数为多少?
(3)若在竖直平面内给小球施加一个垂直于索道方向的恒力F,由静止释放吊环后保持它的加速度大小a=1m/s2,且沿索道向下运动,则这样的恒力F的大小为多少?(g=l0m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)
如图所示,在高速公路某处安装了有固定雷达测速仪,可以准确抓拍超速车辆以及测量运动车辆的加速度.若B为测速仪,A为汽车,两者相距740 m,此时刻B发出超声波,同时A由于紧急情况而急刹车,当B接收到反射回来的超声波信号时,A恰好停止,且此时A、B相距660 m,已知声速为340 m/s。
(1)求汽车刹车过程中的加速度;
(2)若该路段汽车正常行驶时速度要求在60km/h~110km/h,则该汽车刹车前的行驶速度是否超速?
跳伞运动员做低空跳伞表演,他离开飞机后先做自由落体运动,当距离地面 125 m时打开降落伞,伞张开后运动员就以14.3 m/s2的加速度做匀减速运动,到达地面时速度为5 m/s,求:
(1)运动员离开飞机时距地面的高度为多少?
(2)离开飞机后,经过多少时间才能到达地面?(g="10" m/s2)
某人骑自行车以4m/s的速度匀速前进,某时刻在他前面7m处以10m/s的速度同向行驶的汽车开始关闭发动机,而以2m/s2的加速度减速前进。
(1)汽车从开始关闭发动机到停止所用时间是多少?
(2)此人需要多长时间才能追上汽车?
一辆汽车从静止开始做匀加速直线运动,已知途中经过相距27m的A、B两点所用时间为2s,汽车经过B点时的速度为15m/s。求:
(1)汽车经过A点时的速度大小;
(2)A点与出发点间的距离;
(3)汽车从出发点到A点的平均速度大小。
一火车以2m/s的初速度、0.5m/s2的加速度做匀加速直线运动,求
(1)火车在第3s末的速度是多少?
(2)火车在前4s内的平均速度是多少?
如图甲所示,一物块在t=0时刻,以初速度v0=4m/s从足够长的粗糙斜面底端向上滑行,物块速度随时间变化的图象如图乙所示,t1=0.5s时刻物块到达最高点,t2=1.5s时刻物块又返回底端.求:
(1)物块上滑和下滑的加速度大小a1,a2;
(2)斜面的倾角θ及物块与斜面间的动摩擦因数μ.
如图所示,某人距离墙壁10m起跑,向着墙壁冲去,挨上墙之后立即返回。设起跑的加速度为4 m/s2,运动过程中的最大速度为4 m/s,快到达墙根时需减速到零,不能与墙壁相撞。减速的加速度为8 m/s2,求该人到达墙壁需要的时间为多少?
(15分)小明用台秤研究人在升降电梯中的超重与失重现象.他在地面上用台秤称得其体重为500 N,再将台秤移至电梯内称其体重,电梯从t=0时由静止开始运动到t=11 s时停止,得到台秤的示数F随时间t变化的图象如图所示,g取10 m/s2.求:
(1)小明在0~2s内加速度a1的大小,并判断在这段时间内他处于超重还是失重状态;
(2)在10~11s内,台秤的示数F3;
(3)小明运动的总位移x.
一质量为M=4.0kg、长度为L=3.0m的木板B,在大小为8N、方向水平向右的拉力F作用下,以v0=2.0m/s的速度沿水平地面做匀速直线运动,某一时刻将质量为m=1.0kg的小铁块A(可视为质点)轻轻地放在木板上的最右端,如图所示。若铁块与木板之间没有摩擦,重力加速度g取10m/s2。求:
(1)加上小铁块后,木板的加速度大小?(2)二者经过多长时间脱离?
如图所示,斜面和水平面由一小段光滑圆弧连接,斜面的倾角θ=370,一质量m=0.5kg的物块从距斜面底端B点5m处的A点由静止释放,最后停在水平面上的C点。已知物块与水平面和斜面的动摩擦因数均为0.3。(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2)
⑴求物块在水平面上滑行的时间及距离。
⑵现用与水平方向成370的恒力F斜向右上拉该物块,使物块由静止开始沿水平直线CB运动到B点时立即撤去拉力。为了让物块还能回到A点,求恒力F的范围。
现在传送带传送货物已被广泛地应用,如图所示为一水平传送带装置示意图。紧绷的传送带AB始终保持恒定的速率v=1 m/s运行,一质量为m=4 kg的物体被无初速度地放在A处,传送带对物体的滑动摩擦力使物体开始做匀加速直线运动,随后物体又以与传送带相等的速率做匀速直线运动。设物体与传送带之间的动摩擦因数μ=0.1,A、B间的距离L=2 m,g取10 m/s2。求
⑴物体在传送带上运动的时间;
⑵如果提高传送带的运行速率,物体就能被较快地传送到B处,求传送带对应的最小运行速率。
如图是一个十字路口的示意图,每条停车线到十字路中心O的距离均为20m。一人骑电动助力车以7m/s的速度到达停车线(图中A点)时,发现左前方道路一辆轿车正以8m/s的速度驶来,车头已抵达停车线(图中B),设两车均沿道路中央作直线运动,助力车可视为质点,轿车长4.8m,宽度可不计。
(1)请通过计算判断两车保持上述速度匀速运动,是否会发生相撞事故?
(2)若轿车保持上述速度匀速运动,而助力车立即作匀加速直线运动,为避免发生相撞事故,助力车的加速度至少要多大?