高考物理最新模拟题精选训练(功能关系问题)专题03 滑块-滑板中的功能关系(含解析)
高考物理最新模拟题精选训练(功能关系问题)专题05连接体的功能关系(含解析)

专题05 连接体的功能关系
1.(2017河南天一大联考)如图所示,半圆形光滑滑槽固定放在水平面右侧,左侧有一木板,
木板右端B与滑槽人口C相距7m,且木板上表面与滑槽入口等高.某时刻一小物块以9m/s的初速度滑上木板.木板与半圆形滑槽碰撞后静止不动,小物块冲入半圆形滑槽.已知木板的
长度L=4.5m、质量m1=1kg,与地面间的动摩擦因数μ1=0.1,小物块的质量m2=2kg,与木板之间的动摩擦因数μ2=0.4,小物块可以看做质点,取重力加速度的大小g=l0m/S2.求:
(1)小物块刚滑上木板时,木板的加速度;
(2)木板与半圈形滑槽碰撞前瞬间的速度;
(3)为使小物块在滑槽内滑动的过程中不脱离滑槽,滑槽半径的取值范围.
【解答】(1)对物块,由牛顿第二定律得μ2m2g=m2a2;
可得物块的加速度大小为 a2=μ2g=4m/s2.
木板的加速度大小为 a1==5m/s2.
(2)设物块和木板达到共同速度为v1的时间为t,则
v1=a1t=v0﹣a2t
代入数据解得 t===1s
- 1 -。
专题三滑块滑板类问题

专题三:滑块、滑板类问题一个滑板一滑块,在中学物理中这一最简单、最典型的模型,外加档板、弹簧等辅助器件,便可以构成物理情景各不相同、知识考察视点灵巧多变的物理习题,能够广泛考察学生的应用能力、迁移能力,成为力学综合问题的一道亮丽风景。
归纳起来,滑板滑块问题主要有以下几种情形:一.系统机械能守恒,动量(或某一方向动量)守恒当物体系既没有外力做功,也没有内部非保守力(如滑动摩擦力)做功时,这个物体系机械能守恒;同时,物体系受合力(或某一方向合力)为零,动量(或某一方向动量)守恒。
例1.有光滑圆弧轨道的小车总质量为M,静止在光滑的水平地面上,轨道足够长,下端水平,有一质量为m的滑块以水平初速度V0滚上小车(图1),求:Array⑴滑块沿圆弧轨道上升的最大高度h。
⑵滑块又滚回来和M分离时两者的速度。
图1[解析]⑴小球滚上小车的过程中,系统水平方向上动量守恒,小球沿轨道上升的过程中,球的水平分速度从V0开始逐渐减小,而小车的速度却从零开始逐渐增大,若V球> V车,则球处于上升阶段;若V球<V车,则球处于下滑阶段。
(V球为球的水平分速度)。
因此,小球在最大高度时二者速度相等。
设二者速度均为V,根据动量守恒定律有:m V0=(M+m)V ①又因为整个过程中只有重力势能和动能之间的相互转化,所以系统的机械能守恒,根据机械能守恒定律有1/2m V2=1/2(M+m)V2+mgh ②解①②式可得球上升的最大高度h= m V02/ 2(M+m)g⑵设小球又滚回来和M分离时二者的速度分别为V1和V2,则根据动量守恒和机械能守恒可得: m V0=m V1+M V2 ③1/2 m V02=1/2 m V12+1/2 MV22 ④解③④可得:小球的速度 V1 = ( m- M)/( m + M )V0小车的速度: V2= 2 m / ( M + m)二.系统所受合外力为零,满足动量守恒条件;但机械能不守恒,据物体系功能原理,外力做正功使物体系机械能增加,而内部非保守力做负功会使物体系的机械能减少。
高考物理《滑块—木板模型》真题练习含答案

高考物理《滑块—木板模型》真题练习含答案1.如图所示,货车车厢中央放置一装有货物的木箱,该木箱可视为质点.已知木箱与车厢之间的动摩擦因数μ=0.4.下列说法正确的是()A.若货车向前加速时,木箱对车厢的摩擦力方向向左B.为防止木箱发生滑动,则货车加速时的最大加速度不能超过4 m/s2C.若货车行驶过程中突然刹车,木箱一定与车厢前端相撞D.若货车的加速度为5 m/s2时,木箱受到的摩擦力为静摩擦力答案:B解析:若货车向前加速时,车厢对木箱的摩擦力方向向左,根据牛顿第三定律得木箱对车厢的摩擦力方向向右,A错误;当摩擦力达到最大静摩擦力时刚好不发生相对滑动,最大加速度a=μg=4 m/s2,B正确;若货车行驶过程突然刹车,加速度小于等于4 m/s时木箱不会相对车厢滑动,发生相对滑动时也不一定与车的前端相撞,C错误;货车的加速度5 m/s2>4 m/s2,木箱已经发生相对滑动,木箱受到的摩擦力为滑动摩擦力,D错误.2.[2024·广东省中山市第一次模拟](多选)如图甲所示,物块A与木板B静止地叠放在水平地面上,A、B间的动摩擦因数μ=0.2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,地面光滑.现对A施加水平向右的大小不同的拉力F,测得B的加速度a与力F的关系如图乙所示,取g =10 m/s2,则()A.当F<24 N时,A、B间的摩擦力保持不变B.当F>24 N时,A、B间的摩擦力保持不变C.A的质量为4 kgD.B的质量为2 kg答案:BCD解析:由图乙可知,当F<24 N时,A、B保持相对静止,B的加速度逐渐增大,则A、B间的摩擦力逐渐增大;当F>24 N时,A、B发生相对滑动,A、B间滑动摩擦力保持不变,A错误,B正确;设A、B的质量分别为m1、m2,当F=24 N时,根据牛顿第二定律,对A,有F-μm1g=m1a,对B,有μm1g=m2a,解得A、B的质量分别为m1=4 kg,m2=2 kg,C、D正确.3.[2024·广西南宁市开学考试]如图所示,质量m A=2 kg的小物块A可以看作质点,以初速度v0=3 m/s滑上静止的木板B左端,木板B足够长,当A、B的速度达到相同后,A、B又一起在水平面上滑行直至停下.已知m B=1 kg,A、B间的动摩擦因数μ1=0.2,木板B 与水平面间的动摩擦因数μ2=0.1,g取10 m/s2.求:(1)小物块A刚滑上木板B时,A、B的加速度大小a A和a B;(2)A、B速度达到相同所经过的时间t;(3)A、B一起在水平面上滑行至停下的距离x.答案:(1)a A=2 m/s2,a B=1 m/s2(2)t=1 s(3)x=0.5 m解析:(1)根据题意可知,A与B之间的滑动摩擦力大小f1=μ1m A g=4 NB与水平面之间的滑动摩擦力大小f2=μ2(m A+m B)g=3 N当A刚滑上B时,由牛顿第二定律,对A有f1=m A a A对B有f1-f2=m B a B解得a A=2 m/s2,a B=1 m/s2(2)设A、B达到相同的速度为v,对A、B相对滑动的过程,由公式v=v0+at对A有v=v0-a A t对B有v=a B t解得t=1 s,v=1 m/s(3)以A、B整体为研究对象,由牛顿第二定律得f2=(m A+m B)a一起在水平面上滑行至停下过程0-v2=-2ax解得x=0.5 m4.[2024·辽宁省阜新市月考]如图所示,水平桌面上质量m1为0.01 kg的薄纸板上,放有一质量m2为0.04 kg的小水杯(可视为质点),小水杯距纸板左端距离x1为0.5 m,距桌子右端距离x2为1 m,现给纸板一个水平向右的恒力F,欲将纸板从小水杯下抽出.若纸板与桌面、水杯与桌面间的动摩擦因数μ1均为0.4,水杯与纸板间的动摩擦因数μ2为0.2,重力加速度g取10 m/s2,设水杯在运动过程中始终不会翻倒,则:(1)求F多大时,抽动纸板过程水杯相对纸板不滑动;(2)当F为0.4 N时,纸板的加速度是多大?(3)当F满足什么条件,纸板能从水杯下抽出,且水杯不会从桌面滑落?答案:(1)0.3 N(2)12 m/s2(3)F≥0.315 N解析:(1)当抽动纸板且水杯相对纸板滑动时,对水杯进行受力分析,根据牛顿第二定律得μ2m2g=m2a1,解得a1=2 m/s2对整体分析,根据牛顿第二定律得F1-μ1(m1+m2)g=(m1+m2)a1解得F1=0.3 N故当F1≤0.3 N抽动纸板过程水杯相对纸板不滑动;(2)当F2=0.4 N时,纸杯和纸板已经发生相对滑动,则有F2-μ2m2g-μ1(m1+m2)g=m1a解得a=12 m/s2(3)纸板抽出的过程,对纸板有F-μ2m2g-μ1(m1+m2)g=m1a纸板抽出的过程,二者位移关系满足x1=12at2-12a1t2纸板抽出后,水杯在桌面上做匀减速直线运动,设经历时间t′恰好到桌面右边缘静止,有μ1m2g=m2a′1由速度关系有a1t=a′1t′纸杯的位移关系有x2-12a1t2=a1t2×t′联立解得F=0.315 N所以,当F≥0.315 N时,纸板能从水杯下抽出,且水杯不会从桌面滑落.。
高考物理最新模拟题精选训练(功能关系)专题02 机车启动问题(含解析)-人教版高三全册物理试题

专题02 机车启动问题1.(2017福建霞浦一中期中)升降机从地面上升,在一段时间内的速度随时间变化情况如下列图.如此升降机内一个重物受到的支持力的功率随时间变化的图象可能是如下图中的〔g取10m/s2〕〔〕【参考答案】.C2. (2016·江苏盐城高三模拟)把动力装置分散安装在每节车厢上,使其既具有牵引动力,又可以载客,这样的客车车厢叫做动车。
而动车组是几节自带动力的车厢(动车)加几节不带动力的车厢(也叫拖车)编成一组。
假设动车组运行过程中受到的阻力与其所受重力成正比,每节动车与拖车的质量都相等,每节动车的额定功率都相等。
假设2节动车加6节拖车编成的动车组的最大速度为120 km/h,如此9节动车加3节拖车编成的动车组的最大速度为( ) A.120 km/h B.240 km/hC.360 km/h D.480 km/h【参考答案】.C【名师解析】假设开动2节动车带6节拖车,最大速度可达到120 km/h。
动车的功率为P,设每节车厢所受的阻力为F f,如此有2P=8F f v,当开动9节动车带3节拖车时,有9P=12F f v′,联立两式解得v′=360 km/h故C正确。
3.(2016·曲阜师大附中高三一检)有一辆新颖电动汽车,总质量为1 000 kg。
行驶中,该车速度在14~20 m/s范围内保持恒定功率20 kW不变。
一位同学坐在驾驶员旁边观察车内里程表和速度表,记录了该车在位移120~400 m范围内做直线运动时的一组数据如下表,设汽车在上述范围内受到的阻力大小不变,如此( )s/m120160200240280320360400 v/(m·s-1)14.516.518.019.019.720.020.020.0A.该汽车受到的阻力为1 000 NB.位移120~320 m过程牵引力所做的功约为9.5×104 JC.位移120~320 m过程经历时间约为14.75 sD.该车速度在14~20 m/s范围内可能做匀加速直线运动【参考答案】.AC4.(2016·福建福州高三期中)质量为m的汽车行驶在平直的公路上,在运动过程中所受阻力不变。
新高考通用备战2024年高考物理抢分秘籍04滑块板块模型和传送带模型学生版

秘籍04滑块木板模型和传送带模型一、滑块木板模型1.模型特点:滑块(视为质点)置于木板上,滑块和木板均相对地面运动,且滑块和木板在摩擦力的作用下发生相对滑动.2.位移关系:如图所示,滑块由木板一端运动到另一端的过程中,设板长为L,滑块(可视为质点)位移大小为x块,滑板位移大小为x板。
同向运动时:L=x块-x板.反向运动时:L=x块+x板.3.判断滑块和模板运动状态的技巧:二、传送带模型(摩擦力方向一定沿斜面向上)3.划痕问题:滑块与传送带的划痕长度Δx等于滑块与传送带的相对位移的大小,若有两次相对运动且两次相对运动方向相同,Δx=Δx1+Δx2(图甲);若两次相对运动方向相反,Δx等于较长的相对位移大小.(图乙)4.功能关系分析:(1)功能关系分析:W=ΔE k+ΔE p+Q。
(2)对W和Q的理解传送带克服摩擦力做的功:W=fx传;产生的内能:Q=fx相对。
【题型一】滑块木板模型【典例1】(2024·四川成都·二模)如图,一质量为2kgM=的木板静止在水平地面上,一质量为1kgm=的滑块(可视为质点)以02m/sv=的水平速度从木板左端滑上木板,木板始终保持静止。
木板足够长,滑块与木板间的动摩擦因数为10.3μ=,木板与地面间的动摩擦因数为2μ(未知),重力加速度大小取210m/sg=,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
下列说法正确的是()A.地面对木板的摩擦力方向水平向右A.小滑块与长木板之间的动摩擦因数为0.6A.若只增大M,则小滑块能滑离木板30,上有质量的顶端,B与木板。
无初速释放二者,当木板滑到斜面底端时,与底部的挡板发生弹性碰撞,且碰撞时间极短。
可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g 。
试求:(1)木板A 与挡板第一次碰撞后沿斜面上滑的过程中木板A 和物块B 各自加速度的大小; (2)木板A 从开始到第三次与挡板碰撞过程中运动的总路程s ;(3)若从开始到A 、B 最后都静止的过程中,物块B 一直未从木板A 上滑落,则木板A 长度l 应满足的条件。
高考物理新力学知识点之功和能专项训练解析附答案(3)

高考物理新力学知识点之功和能专项训练解析附答案(3)一、选择题1.一滑块在水平地面上沿直线滑行,t =0时其速度为1 m/s .从此刻开始滑块运动方向上再施加一水平面作用F ,力F 和滑块的速度v 随时间的变化规律分别如图a 和图b 所示.设在第1秒内、第2秒内、第3秒内力F 对滑块做的功分别为123W W W 、、,则以下关系正确的是( )A .123W W W ==B .123W W W <<C .132W W W <<D .123W W W =<2.如图所示,小车A 放在一个倾角为30°的足够长的固定的光滑斜面上,A 、B 两物体由绕过轻质定滑轮的细线相连,已知重力加速度为g ,滑轮质量及细线与滑轮之间的摩擦不计,小车A 的质量为3m ,小球B 的质量为m ,小车从静止释放后,在小球B 竖直上升h 的过程中,小车受绳的拉力大小F T 和小车获得的动能E k 分别为( )A .F T =mg ,E k =3mgh/8B .F T =mg ,E k =3mgh/2C .F T =9mg/8,E k =3mgh/2D .F T =9mg/8,E k =3mgh/83.如图所示,质量分别为m 和3m 的两个小球a 和b 用一长为2L 的轻杆连接,杆可绕中点O 在竖直平面内无摩擦转动.现将杆处于水平位置后无初速度释放,重力加速度为g ,则下列说法正确的是A .在转动过程中,a 球的机械能守恒B .b 球转动到最低点时处于失重状态C .a gLD .运动过程中,b 球的高度可能大于a 球的高度4.我国的传统文化和科技是中华民族的宝贵精神财富,四大发明促进了科学的发展和技术的进步,对现代仍具有重大影响,下列说法正确的是()A.春节有放鞭炮的习俗,鞭炮炸响的瞬间,动量守恒但能量不守恒B.火箭是我国的重大发明,现代火箭发射时,火箭对喷出气体的作用力大于气体对火箭的作用力C.装在炮弹中的火药燃烧爆炸时,化学能全部转化为弹片的动能D.指南针的发明促进了航海和航空,静止时指南针的N极指向北方5.如图,倾角为θ的光滑斜面与光滑的半径为R的半圆形轨道相切于B点,固定在水平面上,整个轨道处在竖直平面内。
人教版高中物理必修第1册 第四章 专题3 滑块-滑板模型

a′2=f1-f2=-4 M
m/s2,木板从
1
s
末到停下来的位移
xM=-2av′22=21×24
m=0.125 m,小物块从 1 s 末到停下来
的位移 xm=-2av′12=21×21 m=0.5 m,1 s 末到两者都停下,小物块相对于木板的位移Δx′=xm-xM=0.375 m.故
小物块最终停在距木板右端Δx=Δx1-Δx′=3 m-0.375 m=2.625 m 处.
A.P 在 Q 上时,P、Q 两个物体加速度分别为 6 m/s2、4 m/s2 B.P 在 Q 上时,P、Q 两个物体加速度分别为 6 m/s2、2 m/s2 C.P 滑块在 Q 上运动时间为 1 s D.P 滑块在 Q 上运动时间为 2 s
解析
P 受重力和 Q 对 P 的支持力作用,根据牛顿第二定律有 mPgsin 37°=mPaP,解得 aP=gsin 37°=6 m/s2, Q 受重力、斜面对 Q 的支持力、摩擦力和 P 对 Q 的压力作用,根据牛顿第二定律有 mQgsin 37°-μ(mP+mQ)gcos 37°=mQaQ,解得 aQ=2 m/s2,A 错误,B 正确;设 P 在 Q 上滑动的时间为 t,因 aP=6 m/s2>aQ=2 m/s2,故 P 比 Q 运动得快,根据位移关系有 L=12aPt2-12aQt2,代入数据解得 t=2 s,C 错误,D 正确.
2020年高考物理主观大题精做系列-专题3 牛顿运动定律(3.3-滑块-滑板计算)

2020年高考物理主观大题精做系列-专题3 牛顿运动定律(3.3-滑块-滑板计算)主观大题精做3.3 牛顿运动定律在滑板—滑块问题中的应用一、历年高考真题精练1.(2017·新课标全国Ⅲ卷)如图,两个滑块A 和B 的质量分别为m A =1 kg 和m B =5 kg ,放在静止于水平地面上的木板的两端,两者与木板间的动摩擦因数均为μ1=0.5;木板的质量为m =4 kg ,与地面间的动摩擦因数为μ2=0.1。
某时刻A 、B 两滑块开始相向滑动,初速度大小均为v 0=3 m/s 。
A 、B 相遇时,A 与木板恰好相对静止。
设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取重力加速度大小g =10 m/s 2。
求(1)B 与木板相对静止时,木板的速度; (2)A 、B 开始运动时,两者之间的距离。
【答案】(1)1 1 m/s v = (2)0 1.9 m s =【解析】(1)滑块A 和B 在木板上滑动时,木板也在地面上滑动。
设A 、B 和木板所受的摩擦力大小分别为f 1、f 2和f 3,A 和B 相对于地面的加速度大小分别是a A 和a B ,木板相对于地面的加速度大小为a 1。
2131f f f ma --=⑥设在t 1时刻,B 与木板达到共同速度,设大小为v 1。
由运动学公式有101B v v a t =-⑦111v a t =⑧联立①②③④⑤⑥⑦⑧式,代入已知数据得1 1 m/s v =⑨(2)在t 1时间间隔内,B 相对于地面移动的距离为201112B B s v t a t =-⑩设在B 与木板达到共同速度v 1后,木板的加速度大小为a 2,对于B 与木板组成的体系,由牛顿第二定律有132()B f f m m a +=+⑪01A B s s s s =++⑯联立以上各式,并代入数据得0 1.9 m s =⑰ (也可用如图的速度–时间图线求解)2.(2016·四川卷)避险车道是避免恶性交通事故的重要设施,由制动坡床和防撞设施等组成,如图竖直平面内,制动坡床视为与水平面夹角为θ的斜面。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
专题03 滑块-滑板中的功能关系1.(2017北京朝阳期中)某滑雪场中游客用手推着坐在滑雪车上的小朋友一起娱乐,当加速到一定速度时游客松开手,使小朋友连同滑雪车一起以速度v0冲上足够长的斜坡滑道。
为了研究方便,可以建立图示的简化模型,已知斜坡滑道与水平面夹角为θ,滑雪车与滑道间的动摩擦因数为μ,当地重力加速度为g,小朋友与滑雪车始终无相对运动。
(1)求小朋友与滑雪车沿斜坡滑道上滑的最大距离s;(2)若要小朋友与滑雪车滑至最高点时能够沿滑道返回,请分析说明μ与θ之间应满足的关系(设滑雪车与滑道间的最大静摩擦力与滑动摩擦力相等);(3)假定小朋友与滑雪车以1500J的初动能从斜坡底端O点沿斜坡向上运动,当它第一次经过斜坡上的A点时,动能减少了900J,机械能减少了300J。
为了计算小朋友与滑雪车返回斜坡底端时的动能,小明同学推断:在上滑过程中,小朋友与滑雪车动能的减少与机械能的减少成正比。
请你分析论证小明的推断是否正确并求出小朋友与滑雪车返回斜坡底端时的动能。
【参考答案】.(1)(2) μ<tanθ(3) 正确500J(2)若要小朋友与滑雪车滑到最高点速度减为0时还能够沿滑道返回,必须使重力的下滑分力大于最大静摩擦力。
即:mg sinθ>μmg cosθ可得:μ<tanθ(3)设小朋友与滑雪车的质量为m,斜面倾角为θ,O、A两点间的距离为x1,此过程中动能的减少量为ΔE k,机械能的减少量为ΔE,由O到A的过程中,根据动能定理得:-mg x1sinθ -μmg x1cosθ = -ΔE k可得:mg (sinθ+μcosθ) x1=ΔE k③由于物体克服摩擦阻力所做的功量度物体机械能的减少,可得:μmgx1cosθ=ΔE④联立③④式可得:=由于在这个问题中θ与μ为定值,则上滑过程中小朋友与滑雪车的动能减少与机械能的减少成正比,因此小明的推断是正确的。
小朋友与滑雪车上滑过程中,当动能减少1500 J时,设机械能减少ΔE1,则有:可得:ΔE1 =500J因为返回底端的过程中机械能还要减少500J,则整个过程中机械能减少1000J,所以物体返回斜面底端时剩余的动能为500J。
2.(12分)(2017北京东城期末)北京赢得了2022年第二十四届冬季奥林匹克运动会的举办权,引得越来越多的体育爱好者参加滑雪运动。
如图所示,某滑雪场的雪道由倾斜部分AB段和水平部分BC段组成,其中倾斜雪道AB的长L=25 m,顶端高H=15 m,滑雪板与雪道间的动摩擦因数μ=0.25。
滑雪爱好者每次练习时均在倾斜雪道的顶端A处以水平速度飞出,落到雪道时他靠改变姿势进行缓冲,恰好可以使自己在落到雪道前后沿雪道方向的速度相同。
不计空气阻力影响,取重力加速度g=10m/s2。
(1)第一次滑雪爱好者水平飞出后经t 1=1.5s 落到雪道上的D 处(图中未标出),求水平初速度v 1及A 、D 之间的水平位移x 1。
(2)第二次该爱好者调整水平初速度,落到雪道上的E 处(图中未标出),已知A 、E 之间的水平位移为x 2,且3:1:21=x x ,求该爱好者落到雪道上的E 处之后的滑行距离s 。
(3)该爱好者在随后的几次练习中都落在雪道的AB 段,他根据经验得出如下结论:在A 处水平速度越大,落到雪道前瞬时的速度越大,速度方向与雪道的夹角也越大。
他的观点是否正确,请你判断并说明理由。
(2)设此次爱好者水平初速度 v 2,由12 :3x x =,可知2153m x =,由此可判断此次滑雪爱好者水平飞出后落在雪道的水平部分 BC 段。
由平抛规律220x v t = 解得215m/s v =之后爱好者在水平雪道上匀减速滑行, 由动能定理有22102mgs mv μ-=-解得该爱好者落到雪道上的 E 处之后的滑行距离 s =45 m(3)他的观点不正确。
正确观点是:在 A 处水平速度越大,落到雪道前瞬时速度越大,而速度方向与雪道夹角相同。
设爱好者水平初速度 0v 由平抛规律,落到AB 段均满足20012tan 2gt gt vt v θ== 解得02tan v t gθ=由此可知:0v 越大,运动时间t 越长 落到雪道前瞬时速度大小22200()14tan v v gt v θ=+=+,0v 越大,落点速度越大速度方向与水平方向夹角为α,0tan 2tan gt v αθ==,速度方向与0v 无关。
………4 分 3.(9分)(2017北京石景山期末)如图13所示,把质量m =0.5 kg 的小球从h =10 m 高处沿斜向上方抛出,初速度是 v 0=5 m/s 。
g 取10m/s 2,不计空气阻力。
(1)求小球落地时的速度大小,请用机械能守恒定律和动能定理分别讨论。
(2)分析小球落地时的速度大小与下列哪些量有关,与哪些量无关,并说明理由。
A. 小球的质量。
B. 小球初速度的大小。
C. 小球初速度的方向。
D. 小球抛出时的高度。
4.(12分)质量M =3 kg 的滑板A 置于粗糙的水平地面上,A 与地面间的动摩擦因数μ1=0.3,其上表面右侧光滑段长度L 1=2 m ,左侧粗糙段长度为L 2,质量m =2 kg 、可视为质点的滑块B 静止在滑板上的右端,滑块与粗糙段间的动摩擦因数μ2=0.15,取g =10 m/s 2,现用F =18 N 的水平恒力拉动A 向右运动,当A 、B 分离时,B 相对地面的速度v B =1 m/s ,求L 2的值.【名师解析】:本题考查了动能定理、牛顿运动定律、匀变速直线运动规律等.在水平恒力F 的作用下,开始时A 做匀加速运动,B 静止不动,当A 运动位移为L 1时B进入粗糙段,设此时A 的速度为v A ,则对A ,由动能定理得:FL 1-μ1(M +m )gL 1=12Mv 2A 2·1·c ·n ·j ·y 解得v A =2 m/sB 进入粗糙段后,设A 加速度为a A ,B 加速度为a B ,由牛顿第二定律得:对A ,F -μ1(M +m )g -μ2mg =Ma A对B ,μ2mg =ma B解得a A =0,a B =1.5 m/s 2即A 以v A =2 m/s 的速度做匀速直线运动直至A 、B 分离,设B 在粗糙段滑行的时间为t ,则:对A ,s A =v A t对B ,v B =a B ts B =12a B t 2又:s A -s B =L 2联立解得L 2=1 m答案:1 m5.(8分)如图,在水平轨道右侧固定半径为R 的竖直圆槽形光滑轨道,水平轨道的PQ 段铺设特殊材料,调节其初始长度为l ,水平轨道左侧有一轻质弹簧左端固定,弹簧处于自然伸长状态。
可视为质点的小物块从轨道右侧A 点以初速度v 0冲上轨道,通过圆形轨道、水平轨道后压缩弹簧,并被弹簧以原速率弹回。
已知R =0.4 m ,l =2.5m ,v 0=6m /s ,物块质量m =1kg ,与PQ 段间的动摩擦因数μ=0.4,轨道其它部分摩擦不计。
取g =10m /s 2.求:(1)物块第一次经过圆轨道最高点B 时对轨道的压力;(2)物块仍以v 0从右侧冲上轨道,调节PQ 段的长度l ,当l 长度是多少时,物块恰能不脱离轨道返回A 点继续向右运动.(2)(4分)对物块,从A 点到第二次到达B 点:202212122mv mv R mg L f B -'=-- 在B 点,有:R mv mg B 2'=解得:L =1m6.如图所示是某次四驱车比赛的轨道某一段。
张华控制的四驱车(可视为质点),质量1.0m kg =,额定功率为7P W =。
张华的四驱车到达水平平台上A 点时速度很小(可视为0),此时启动四驱车的发动机并直接使发动机的功率达到额定功率,一段时间后关闭发动机。
当四驱车由平台边缘B 点飞出后,恰能沿竖直光滑圆弧轨道CDE 上C 点的切线方向飞入圆形轨道,且此时的速度大小为5/m s ,053COD ∠=,并从轨道边缘E 点竖直向上飞出,离开E 以后上升的最大高度为0.85h m =。
已知AB 间的距离6L m =,四驱车在AB 段运动时的阻力恒为1N 。
重力加速度g 取210/m s ,不计空气阻力,0sin 0.853=,0cos 0.653=,求: (1)发动机在水平平台上工作的时间;(2)四驱车对圆弧轨道的最大压力。
【参考答案】(1) 1.5t s =;(2)55.5 max F N=7.(14分)(2016江西二校联考)2012 年11 月23 日上午,由来自东海舰队“海空雄鹰团”的飞行员戴明盟驾驶的中国航母舰载机歼-15降落在“辽宁舰”甲板上,首降成功,随后舰载机通过滑跃式起飞成功。
滑跃起飞有点像高山滑雪,主要靠甲板前端的上翘来帮助战斗机起飞,其示意图如图所示,设某航母起飞跑道主要由长度为L1=160m的水平跑道和长度为L2=20m的倾斜跑道两部分组成,水平跑道与倾斜跑道末端的高度差h=4.0m。
一架质量为M=2.0×104kg的飞机,其喷气发动机的推力大小恒为F=1.2×105N,方向与速度方向相同,在运动过程中飞机受到的平均阻力大小为飞机重力的0.1倍,假设航母处于静止状态,飞机质量视为不变并可看成质点,倾斜跑道看作斜面,不计拐角处的影响。
取g=10m/s2。
(1)求飞机在水平跑道运动的时间;(2)求飞机到达倾斜跑道末端时的速度大小;(3)如果此航母去掉倾斜跑道,保持水平跑道长度不变,现在跑道上安装飞机弹射器,此弹射器弹射距离为84m,要使飞机在水平跑道的末端速度达到100m/s,则弹射器的平均作用力多大?(已知弹射过程中发动机照常工作)【名师解析】.(14分)(1)设飞机在水平跑道加速度a1,阻力为f由牛顿第二定律得t1=8s(2)设飞机在水平跑道末端速度为v1,倾斜跑道末端速度为v2,加速度为a2水平跑道上:倾斜跑道上:由牛顿第二定律v2=2m/s(3)设弹射器弹力为F1,弹射距离为x,飞机在跑道末端速度为v3由动能定理得(4分)欢迎您的下载,资料仅供参考!。