4、(可視為質點)第二次撤除水平推力后滑行的最大距離.
解析:(1)運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)運動員停止使用滑雪杖后,加速度大小為a2=
經時間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
【課后達標檢測】
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.下列關于單位制的說法中,不正確的是( )
A.基本單位和導出單位一起組成了單位制
B.在國際單位制中,長度、質量、時間三個物理量被選作力學的基本物理量
C.在國際單位制中,力學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,輕彈簧上端與一質量為m的木塊1相連,下端與另一質量為M的木塊2相連,整個系統(tǒng)置于水平放置的光滑木板上,處于靜止狀態(tài).現(xiàn)將木板沿水平方向突然抽出,設抽出后的瞬間,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.a1=g,a2=g B.a1=0,a2=g
C.a1=0,a2=g D.a1=g,a2=g
答案:C
5.(2019·浙江猜題卷)有種臺階式自動扶梯,無人乘行時運轉很慢
7、,有人站上扶梯時,它會先慢慢加速,再勻速運轉.一顧客乘扶梯上樓,正好經歷了這兩個過程,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動時,加速度沿運動方向斜向上,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,質量為m的小球與彈簧Ⅰ和水平細繩Ⅱ相連,Ⅰ、Ⅱ的另一端分別固定于P、Q兩點.小球靜止時,Ⅰ中拉力的大小為F1,Ⅱ中拉力的大小為F2,當僅剪斷Ⅰ、Ⅱ其中一根的瞬間,球的加速度a應是(
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B正確、D錯誤.
7.(2019·湖州質檢)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動,同時受到水平向右的風力作用,水平風力的大小與風速成正
9、比.物體在斜面上運動的加速度a與風速v的關系如圖乙所示,則(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g=10 m/s2)( )
A.當風速為3 m/s時,物體沿斜面向下運動
B.當風速為5 m/s時,物體與斜面間無摩擦力作用
C.當風速為5 m/s時,物體開始沿斜面向上運動
D.物體與斜面間的動摩擦因數為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動,物體的加速度方向不變,當風的初速度為零時,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動,A正確,B、C錯誤.
8.(2019·東陽中學期中)如圖所示,在水平面上有三個質量分別為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,當三木塊一起勻速運動時,1和3兩木塊間的距離為(木塊大小不計)( )
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,根據共點力平衡條件,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
B.木炭包的質量越大,徑跡的長度越短
C.傳送帶運動的速度越大,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,雖然兩者都向右運動,但在木炭包的速度達到與傳送帶速度相等之前木炭包相對于傳送帶向左運動,故黑色徑跡出現(xiàn)在木炭包的右側,A錯誤.由于木炭包在摩擦力作用下加速運動時加速度a=μg與其質量無關,故徑跡長度與其質量也無關,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·湖州質檢)如圖所示,質量為m1的足夠長的木板靜止在光滑水平面上,其上放一質量為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動,選項A正確,B錯誤;可能木塊的加速度大于木板的加速度,選項C、D錯誤.
二、非選擇題
11.(2019·寧波選考適應考試)小物塊以一定的初速度v0沿斜面(足夠長)向上運動,由實驗測得物塊沿斜面運動的最大位移x與斜面傾角θ的關系如圖所示.取g=10 m/s2,空氣阻力不計.可能用到的函數值: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μ;
(3)計算說明圖線中P點對應的斜面傾角為多大?在此傾角條件下,小物塊能滑回斜面底端嗎?說明理由(設最大靜摩擦力與滑動摩擦力相等).
解析:(1)當θ=90°時,物塊做豎直上拋運動,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θ=0°時,物塊相當于在水平面上做勻減速直線運動,末速度為0
由題圖得水平最大位移為x=6.4 m
由運動學公式有:v=2ax
由牛頓第二定律得:μmg=ma,得μ=0.5.
(3)設題圖中P點對應的斜面傾角值為θ,物塊在斜面上做勻減速運動,末速度為0
由題圖得物塊沿斜面運動的最大位移為x
15、′=3.2 m
由運動學公式有: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°.
因為mgsin 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(可視為質點)從斜面上的A點由靜止釋放,最終停在水平面上的C點.已知A點距水平面的高度h=0.8 m,B點距C點的距離L=2.0 m.(滑塊經過B點時沒有能量損失,取g=10 m/s
16、2)求:
(1)滑塊在運動過程中的最大速度;
(2)滑塊與水平面間的動摩擦因數μ;
(3)滑塊從A點釋放后,經過時間t=1.0 s時速度的大?。?
解析:(1)滑塊先在斜面上做勻加速運動,然后在水平面上做勻減速運動,故滑塊運動到B點時速度最大,設為vmax,設滑塊在斜面上運動的加速度大小為a1,則
mgsin 30°=ma1
v=2a1
解得:vmax=4 m/s.
(2)設滑塊在水平面上運動的加速度大小為a2
則μmg=ma2
v=2a2L
解得:μ=0.4.
(3)設滑塊在斜面上運動的時間為t1,vmax=a1t1,得t1=0.8 s,由于t>t1,故滑塊已經經過B點,做勻減速運動的時間為t-t1=0.2 s,設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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