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文檔簡(jiǎn)介
第三章力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系
質(zhì)量監(jiān)測(cè)試卷
本試卷分第I卷(選擇題)和第II(非選擇題)兩部分。滿分:100分;考試時(shí)間:75分鐘
注意事項(xiàng):
1.答題前,考生先將自己的姓名.班級(jí).座號(hào).準(zhǔn)考證號(hào)填寫在答題卡上。
2.答選擇題時(shí),必須使用2B鉛筆填涂;答非選擇題時(shí),必須使用0.5毫米的黑色簽字筆書寫;必須在題號(hào)
對(duì)應(yīng)的答題區(qū)域內(nèi)作答,超出答題區(qū)域書寫無(wú)效;保持答卷清潔.完整。
3.考試結(jié)束后,將答題卡交回(試題卷自己保存,以備評(píng)講)。
第I卷(選擇題,共43分)
一、單項(xiàng)選擇題:(本題共7小題,每小題4分,共28分.在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,只
有一項(xiàng)是符合題目要求)
1.“天宮課堂”第四課于2023年9月21日15時(shí)45分開課,神舟十六號(hào)航天員景海鵬、朱楊柱、桂海潮在
中國(guó)空間站夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙面向全國(guó)青少年進(jìn)行太空科普授課。在奇妙“乒乓球”實(shí)驗(yàn)中,航天員朱楊柱用水袋做
了一顆水球,桂海潮用白毛巾包好的球拍擊球,水球被彈開。對(duì)于該實(shí)驗(yàn)下列說(shuō)法正確的是()
A.夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙內(nèi),水球體積越小其慣性越大
B.擊球過(guò)程中,水球?qū)Α扒蚺摹钡淖饔昧εc“球拍”對(duì)水球的作用力是一對(duì)相互作用力
C.擊球過(guò)程中,水球所受彈力是由于水球發(fā)生形變產(chǎn)生的
D.夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙內(nèi)可進(jìn)行牛頓第一定律的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
【答案】B
【詳解】A.夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙內(nèi),水球體積越小,水球質(zhì)量越小,其慣性越小,故A項(xiàng)錯(cuò)誤;
B.擊球過(guò)程中、水球?qū)Α扒蚺摹钡淖饔昧εc“球拍”對(duì)水球的作用力是作用力與反作用力,故B項(xiàng)正確;
C.擊球過(guò)程中,水球所受彈力是由于球拍發(fā)生形變產(chǎn)生的,故C項(xiàng)錯(cuò)誤;
D.牛頓第一定律是理想情況,不可用實(shí)驗(yàn)直接驗(yàn)證,故D項(xiàng)錯(cuò)誤。
故選B。
2.甲、乙兩個(gè)物體質(zhì)量之比%:%=1:2,它們以相同的初速度均在水平面上做勻減速直線運(yùn)動(dòng),直到停
止,其VT圖像如圖所示。此過(guò)程中,兩物體所受的摩擦力分別為信、啟;克服摩擦力做功分別為明、%。
則下列判斷正確的是()
B.人=g明<以
C.“乙W甲>卬乙D.%=%
【答案】B
【詳解】根據(jù)牛頓第二定律可知,摩擦力
f=ma=^
因
?。哼?1:2,而工乙=1:2
可知
/甲二f乙
根據(jù)動(dòng)能定理
19
暝=AEk=-mv~
可知
故選Bo
3.在水平向右飛行的客機(jī)中,發(fā)現(xiàn)飲料杯中的液面與水平小桌板成a角,如圖所示。則(
B.客機(jī)在做勻加速直線運(yùn)動(dòng)
D.飲料杯只受重力和支持力
【答案】C
【詳解】ABC.在傾斜水面上取一小水滴,對(duì)其進(jìn)行受力分析如圖所示
N
a
可知其加速度方向向左,根據(jù)牛頓第二定律有
mgtana=ma
解得
a=gtana
可知客機(jī)的加速度大小為gtana,客機(jī)向右做勻減速直線運(yùn)動(dòng),故AB錯(cuò)誤,C正確;
D.飲料杯的加速度水平向左,則飲料杯受重力、支持力和摩擦力作用,故D錯(cuò)誤。
故選C。
4.圖甲中,某高中生做雙手引體向上,用壓力傳感器記錄了一段過(guò)程中單杠對(duì)其右手支持力的大小隨時(shí)間
變化的情況,結(jié)果如圖乙所示。則下列說(shuō)法正確的是()
ft
甲
A.從傳感器的示數(shù)可知該同學(xué)的體重約為25kg
B.1~2s內(nèi),該同學(xué)經(jīng)歷了先失重、后超重的狀態(tài)
C.0~8s內(nèi),該同學(xué)進(jìn)行了先拉起身體、后放下身體的動(dòng)作
D.該同學(xué)拉起身體過(guò)程中單杠的支持力對(duì)他做正功
【答案】B
【詳解】A.從傳感器的示數(shù)可知,該同學(xué)的重力約為500N,體重約為50kg,A錯(cuò)誤;
B.ls~2s內(nèi),該同學(xué)經(jīng)歷了先出現(xiàn)失重現(xiàn)象后出現(xiàn)超重現(xiàn)象,B正確;
C.人在進(jìn)行放下身體的動(dòng)作過(guò)程中,先向下加速運(yùn)動(dòng),此時(shí)加速度的方向向下,故人處于失重狀態(tài),最后
人處于靜止?fàn)顟B(tài),所以后半段人向下做減速運(yùn)動(dòng),加速度的方向向上,此過(guò)程人處于超重狀態(tài),結(jié)合圖像
可以看出,1s時(shí)人放下身體,2s時(shí)過(guò)程結(jié)束。0~8s內(nèi),該同學(xué)進(jìn)行了先放下身體的動(dòng)作、后拉起身體,C
錯(cuò)誤;
D.該同學(xué)拉起身體過(guò)程中,單杠對(duì)人有力的作用,但沒(méi)有位移,故不做功,選項(xiàng)D錯(cuò)誤;
故選Bo
5.高鐵已成為重要的“中國(guó)名片”。一輛由8節(jié)車廂編組的列車,從車頭開始的第2、3、6、7節(jié)為動(dòng)力車廂,
其余為非動(dòng)力車廂。列車在平直軌道上勻加速啟動(dòng)時(shí),若每節(jié)動(dòng)力車廂的牽引力大小均為R每節(jié)車廂質(zhì)量
都為機(jī),每節(jié)車廂所受阻力大小都為車廂重力大小的左倍。重力加速度為g。則()
A.列車啟動(dòng)時(shí)車廂對(duì)乘客作用力的方向豎直向上
B.列車的加速度大小為
m
C.第2節(jié)車廂對(duì)第3節(jié)車廂的作用力大小為零
D.第2節(jié)車廂對(duì)第1節(jié)車廂的作用力大小為F
【答案】C
【詳解】A.啟動(dòng)時(shí)車廂對(duì)乘客在豎直方向有向上的支持力,水平方向有沿動(dòng)車運(yùn)動(dòng)方向的摩擦力,兩個(gè)力
的合力方向斜向上方,故A錯(cuò)誤;
B.對(duì)列車整體,根據(jù)牛頓第二定律
4F-8kmg=Sma
解得列車的加速度大小為
F—2kmg
ci—
2m
故B錯(cuò)誤;
C.對(duì)第1、2節(jié)車廂整體,根據(jù)牛頓第二定律
F32+F-2kmg=Ima
解得
居2=0
根據(jù)牛頓第三定律,第2節(jié)車廂對(duì)第3節(jié)車廂的作用力大小為零,故C正確;
D.對(duì)第1節(jié)車廂整體,根據(jù)牛頓第二定律
F2}—kmg=ma
解得第2節(jié)車廂對(duì)第1節(jié)車廂的作用力大小為
F=-
2I12
故D錯(cuò)誤。
故選Co
6.如圖所示,質(zhì)量相等的兩小球A、B,二者用一輕彈簧豎直連接,A的上端用輕繩系在足夠高的天花板
上,初始時(shí)A、B均靜止。現(xiàn)將輕繩剪斷,則從此刻開始到彈簧第一次恢復(fù)原長(zhǎng)之前()
/////////////
A.A的加速度大小的最大值為g
B.B的加速度大小的最大值為2g
C.A的位移大小一定大于B的位移大小
D.A的速度大小均不大于同一時(shí)刻B的速度大小
【答案】C
【詳解】AB.設(shè)小球A與B的質(zhì)量為電細(xì)線剪斷瞬間,彈簧長(zhǎng)度不變,彈力不變,B球的合力為零,
則B球的加速度為零,A球加速度為
mg+mg
UA0--4g
m
兩小球從靜止開始下落,至彈簧第一次恢復(fù)原長(zhǎng)過(guò)程中,設(shè)彈簧的伸長(zhǎng)量為X。
對(duì)A球,由牛頓第二定律得
mg+kx=max
對(duì)B球,由牛頓第二定律得
mg-kx=maB
可知隨著無(wú)減小,A球的加速度4減小,B球的加速度益增大,所以細(xì)線剪斷瞬間,A球的加速度最大,
為2g。當(dāng)彈簧第一次恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí),B球的加速度最大,為g。故AB錯(cuò)誤;
CD.由上分析可知,從開始下落到彈簧第一次恢復(fù)原長(zhǎng)的過(guò)程中,A球的加速度大于B球的加速度,所以
A球的位移大小一定大于B球的位移大小,A球的速度大小均大于同一時(shí)刻B球的速度大小,故C正確,
故D錯(cuò)誤。
故選Co
7.如圖所示,A、B、C三個(gè)物體靜止疊放在水平桌面上,物體A的質(zhì)量為2加,B和C的質(zhì)量都是A、
B間的動(dòng)摩擦因數(shù)為〃,B、C間的動(dòng)摩擦因數(shù)為孑,B和地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為設(shè)B足夠長(zhǎng),最大靜
摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,重力加速度為g?,F(xiàn)對(duì)A施加一水平向右的拉力尺則下列判斷正確的是()
CA-------?F
B
//////////////////////////////
A.若A、B、C三個(gè)物體始終相對(duì)靜止,則力尸不能超過(guò)半
B.當(dāng)力方逐漸增大時(shí),A、B之間先發(fā)生打滑現(xiàn)象
9
C.當(dāng)力廠時(shí),B與A相對(duì)滑動(dòng)
3
D.無(wú)論力/為何值,B的加速度不會(huì)超過(guò);4g
【答案】C
【詳解】A.A、B間的最大靜摩擦力為
Ji=2〃叫
B、C間的最大靜摩擦力為
人=彳.叫=丁
B與地面的最大靜摩擦力為
,〃小、Ring
j3=—(2m+m+m)g=------
若A、B、C三個(gè)物體始終相對(duì)靜止,則三者一起向右加速,對(duì)整體根據(jù)牛頓第二定律可知
F—f3=(2m+m+m)a
假設(shè)C恰好與B相對(duì)不滑動(dòng),則對(duì)C有
f2=ma
解得
1
4
「3
F=-jumg
設(shè)此時(shí)A與B間的摩擦力為力對(duì)A有
F—f=2ma
解得
f="mg<fx
表明C達(dá)到臨界時(shí)A還沒(méi)有到達(dá)臨界值,則當(dāng)力P逐漸增大時(shí),B、C之間先發(fā)生打滑現(xiàn)象,要使三者始
3
終相對(duì)靜止,則廠不能超過(guò):〃,咫,故AB錯(cuò)誤;
C.B相對(duì)A滑動(dòng)時(shí),C早已相對(duì)于B發(fā)生相對(duì)滑動(dòng),對(duì)AB整體
f
F—f2—f3=(2m+m)a
對(duì)A研究得
F—2]umg=2ma'
解得
u9
F
9
故當(dāng)拉力大于5〃加g時(shí),B相對(duì)A滑動(dòng),故C正確;
D.當(dāng)尸較大時(shí),A與C會(huì)相對(duì)于B滑動(dòng),B的加速度達(dá)到最大,當(dāng)A與B相對(duì)滑動(dòng)時(shí),C早已相對(duì)于B
發(fā)生相對(duì)滑動(dòng),則B受到A的摩擦力向前,B受到C的摩擦力向后,B受到地面的摩擦力向后,對(duì)B有
解得
5
?B=]〃g
故D錯(cuò)誤。
故選Co
二、多項(xiàng)選擇題(本題共3小題,每小題5分,共15分.在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,有多
項(xiàng)符合題目要求.全部選對(duì)的得5分,選對(duì)但不全的得3分,有選錯(cuò)的得0分)
8.在粗糙水平地面上,有一質(zhì)量為2kg的物體做直線運(yùn)動(dòng),從f=0時(shí)刻起受水平恒力尸的作用,經(jīng)一段時(shí)
間后撤去力死物體運(yùn)動(dòng)的V—圖像如圖所示,取重力加速度大小g=10m/s2,下列說(shuō)法正確的是()
A.尸的大小為6NB.尸在物體上的作用時(shí)間為3s
C.物體4s末回到起始位置D,物體與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.3
【答案】AB
【詳解】BD.撤去力E后,物體受到摩擦力作用,做勻減速運(yùn)動(dòng),故尸在物體上的作用時(shí)間為3s,3s~4s
內(nèi),物體的加速度大小為
2
a3==2m/s。=2m/s
3A44-3
根據(jù)牛頓第二定律
pimg=ma3
解得物體與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為
jn=0.2
故B正確,D錯(cuò)誤;
A.Is3s內(nèi),物體的加速度大小為
a,=-^-=^—m/s2=lm/s2
-M3-1
根據(jù)牛頓第二定律
F-/img=ma2
解得
F=6N
故A正確;
C.vT圖像與坐標(biāo)值圍成的面積表示位移,0~4s內(nèi),物體的位移為
x=Jx(4-l)x2+gxlx(-5)m=0.5m
故物體4s末物體沒(méi)有回到起始位置,故C錯(cuò)誤。
故選ABo
9.如圖(a)所示,為測(cè)定物體沖上粗糙斜面能達(dá)到的最大位移x與斜面傾角。的關(guān)系,將某一物體每次以
不變的初速率V。沿足夠長(zhǎng)的斜面向上推出,調(diào)節(jié)斜面與水平方向的夾角仇實(shí)驗(yàn)測(cè)得了與斜面傾角。的關(guān)系
如圖(b)所示,取g=10m/s2,75=2.24,最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,則根據(jù)圖像可求出()
A.物體的初速率vo=4m/s
B.物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)《=0.8
C.當(dāng)0=30。時(shí),物體達(dá)到最大位移后將保持靜止
D.取不同的傾角0,物體在斜面上能達(dá)到的位移x的最小值為"步0.7m
【答案】AD
【詳解】A.由圖可知,當(dāng)。=90時(shí)物體做豎直上拋運(yùn)動(dòng),位移為x=Q80m,由豎直上拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律可知
詔=2gh
代入數(shù)據(jù)解得
%=4m/s
故A正確;
B.當(dāng)6=0時(shí),位移為犬=1.60m,由動(dòng)能定理可得
八12
—jLtmgx=0--mv0
代入數(shù)據(jù)解得
〃=0.5
故B錯(cuò)誤;
C.若6=30時(shí),物體的重力沿斜面向下的分力為
mgsin30°
最大靜摩擦力為
6
fm=pimgcos30=-^-mg<mgsin30
小球達(dá)到最高點(diǎn)后會(huì)下滑,故C錯(cuò)誤;
D.由動(dòng)能定理得
八八12
-mgxsin0-jumgcos0x=O--mv0
解得
片8
X—..........-.........------------------
2g(sin。+〃cos6)5A/5sin(6>+?)
當(dāng)6+a=90°時(shí),sin(O+(z)=l,此時(shí)位移最小為
8.
x=-;=m?0.7m
5V5
故D正確。
故選AD。
10.如圖(a)所示,一傾斜傳送帶以恒定速度v向下傳動(dòng),質(zhì)量分別為機(jī)、M的兩物塊P、。用繞過(guò)定滑
輪的細(xì)繩相連,某時(shí)刻P以速度“滑上傳送帶頂端,同時(shí)。也以速度%豎直向上運(yùn)動(dòng),此后P運(yùn)動(dòng)的Vt圖
像如圖(b)所示,(、芍已知。已知P與滑輪之間的輕繩始終與傳送帶平行,傳送帶足夠長(zhǎng),。始終沒(méi)有
與滑輪相碰,重力加速度為g,則下列說(shuō)法正確的是()
A.一定有%〉v
B.一定有
C.物塊尸返回傳送帶頂端的時(shí)刻為歡
D.根據(jù)圖像可求出尸與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)〃以及傳送帶傾角,
【答案】AD
【詳解】ABD.物塊P先向下做減速運(yùn)動(dòng),力時(shí)刻加速度發(fā)生變化,說(shuō)明摩擦力方向發(fā)生了變化,即力時(shí)刻
物塊P與傳送帶共速,"時(shí)刻之前物塊的速度大于傳送帶的速度,則一定有%>v,在〃時(shí)刻之前,對(duì)PQ
的整體
jumgcos0+Mg-mgsin0=(M+m)%
在力時(shí)刻之后,對(duì)PQ的整體
Mg-mgsin3-jumgcos6=(M+m)a2
因㈤和?可以從v-f圖像斜率中得到,則由兩方程聯(lián)立可求出P與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)〃以及傳送帶傾
角6,但不能確定M和根的大小關(guān)系,選項(xiàng)AD正確,B錯(cuò)誤。
C.由圖像可知,在打時(shí)刻物塊P到達(dá)最低點(diǎn),然后反向沿斜面向上運(yùn)動(dòng),加速度一直為。2,因出<華結(jié)合
圖像的面積等于位移可知物塊尸返回傳送帶頂端的時(shí)刻為大于2G時(shí)刻,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;
故選AD。
第II卷(非選擇題,共57分)
三、實(shí)驗(yàn)題(本大題共2小題,共16分)
11.(6分)某實(shí)驗(yàn)小組用如圖甲所示的裝置做“探究小車加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)。將木板固定在水
平桌面上,在砂桶中放入適量細(xì)砂,閉合打點(diǎn)計(jì)時(shí)器開關(guān),由靜止釋放小車,記錄圖甲中力傳感器的示數(shù)R
利用紙帶上打出的點(diǎn)計(jì)算出小車的加速度。;改變砂桶中細(xì)砂的質(zhì)量重復(fù)實(shí)驗(yàn),得到多組不。,以小車的
加速度a為縱坐標(biāo),力傳感器的示數(shù)尸為橫坐標(biāo),描點(diǎn)得到如圖乙所示的小尸圖像?;卮鹣铝袉?wèn)題:
⑴實(shí)驗(yàn)中砂與砂桶的總質(zhì)量_____(填“需要”或“不需要”)遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量。
(2)根據(jù)圖乙中的數(shù)據(jù)可知,小車和動(dòng)滑輪的總質(zhì)量為kg,小車運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到的阻力大小為No
【答案】(1)不需要
(2)0.40.2
【詳解】(1)本實(shí)驗(yàn)由力傳感器可以直接測(cè)得力的大小,故不需要砂與砂桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量。
(2)[1]由牛頓第二定律得
得
a3上
mm
由圖象可知圖線的斜率
—I.一
m0.1
故小車的質(zhì)量
m=0.4kg
⑵由縱截距
6=-工=-0.5
m
得
/=0.2N
12.(10分)如圖所示,小車通過(guò)細(xì)繩與鉤碼相連,遮光片固定在小車的最右端,光電門傳感器固定在長(zhǎng)木
板上。利用該裝置可以完成多個(gè)力學(xué)實(shí)驗(yàn)。甲研究小組利用該裝置完成了“研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn),乙
研究小組利用該裝置完成了“驗(yàn)證牛頓第二定律”的實(shí)驗(yàn),丙研究小組將長(zhǎng)木板放平,并把小車換成木塊,完
成了“測(cè)定長(zhǎng)木板與木塊間動(dòng)摩擦因數(shù)”的實(shí)驗(yàn)。
光電門傳感器
(1)甲研究小組用游標(biāo)卡尺測(cè)量遮光片的寬度,其示數(shù)如圖乙所示,則遮光片的寬度"=mm。
(2)關(guān)于甲、乙兩研究小組的實(shí)驗(yàn),下列說(shuō)法正確的是
A.甲小組實(shí)驗(yàn)時(shí),需要平衡摩擦力
B.乙小組實(shí)驗(yàn)時(shí),需要平衡摩擦力
C.甲小組實(shí)驗(yàn)時(shí),要求鉤碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量
D.乙小組實(shí)驗(yàn)時(shí),要求鉤碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量
(3)在實(shí)驗(yàn)操作完全正確的情況下,乙研究小組將小車從某一位置由靜止釋放,測(cè)出遮光片的寬度d和它通
過(guò)光電門的擋光時(shí)間加,小車靜止時(shí)的位置到光電門的位移s,小車的質(zhì)量彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)R則尸
1
與⑧產(chǎn)應(yīng)滿足的關(guān)系式為
(4)丙研究小組測(cè)出小車靜止時(shí)遮光片的右端距光電門左端的位移S,由遮光片的寬度d和擋光時(shí)間Ar求出
滑塊的速度v并算出然后在坐標(biāo)紙上作出尸-F的圖像如圖丙所示,根據(jù)圖像可求得動(dòng)摩擦因數(shù)
(5)丙研究小組在實(shí)驗(yàn)中測(cè)量位移s時(shí)未考慮遮光片的寬度d,動(dòng)摩擦因數(shù)〃的測(cè)量值____真實(shí)值。(填“大
于”“小于”“等于”)
【答案】⑴20.55
(2)B
LMd2
⑶八行
a
(4)——
Mg
(5)等于
【詳解】(1)口]遮光片的寬度
d=2cm+llx0.05mm=20.55mm
(2)[1]A.用此裝置研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)時(shí),摩擦力并不影響小車做勻變速直線運(yùn)動(dòng),故不需要平衡摩擦
力,故A錯(cuò)誤;
B.乙小組實(shí)驗(yàn)時(shí),需要知道合外力,需要平衡摩擦力,故B正確;
C.甲小組實(shí)驗(yàn)時(shí),不要求鉤碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量,故C錯(cuò)誤;
D.乙小組實(shí)驗(yàn)時(shí),可以根據(jù)彈簧測(cè)力計(jì)直接讀出力的大小,不要求鉤碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量,故D錯(cuò)
誤。
故選Bo
(3)[1]小車通過(guò)光電門的速度
d
v=一
At
加速度
F
a=—
M
根據(jù)
v2=2as
得
廠Md2
F=---------7
2s(加)
(4)[1]小車通過(guò)光電門的速度
d
v=一
A/
根據(jù)動(dòng)能定理
1
Fs-juMgs=—Afv?
得
F=V2+JLlMg
由圖像知
a=juMg
a
〃二——
Mg
(5)[1]根據(jù)
a
pi=——
Mg
丙研究小組在實(shí)驗(yàn)中測(cè)量位移S時(shí)未考慮遮光片的丙寬度d,動(dòng)摩擦因數(shù)〃的測(cè)量值等于真實(shí)值。
四、解答題(本大題共3小題,共41分。解答應(yīng)寫出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要的演算步驟。只寫出
最后答案不能得分。有數(shù)據(jù)計(jì)算的題,答案中必須明確寫出數(shù)值和單位)
13.(10分)無(wú)人配送車已在很多城市運(yùn)營(yíng)。如圖所示,一輛無(wú)人配送車以%=4m/s的速度勻速行駛在平直
路面上。已知配送車的總質(zhì)量為m=360kg,電機(jī)產(chǎn)生的牽引力恒為尸=180N。
(1)求此時(shí)配送車受到的阻力力的大小;
(2)若關(guān)閉配送車的電機(jī),此后力仍保持不變,求其還能前行的時(shí)間;
(3)若配送車勻速行駛過(guò)程中,發(fā)現(xiàn)前方10m處有一靜立的人,配送車立即關(guān)閉電機(jī)并啟動(dòng)制動(dòng)裝置,此
后方仍保持不變。要使配送車能在人前1m處停止,制動(dòng)裝置產(chǎn)生的額外阻力力需要多大?
【答案】(1)180N;(2)8s;(3)140N
【詳解】(1)配送車勻速行駛,則受力平衡,故有
力=P=180N
(2)關(guān)閉配送車的電機(jī),根據(jù)牛頓第二定律有
fi=ma
根據(jù)速度與時(shí)間的公式有
%=at
解得
t=8s
(3)發(fā)現(xiàn)前方10m處有一靜立的人,要使配送車能在人前1m處停止,則配送車的位移為9m,根據(jù)速度與
位移的公式有
2
v0=la'x
根據(jù)牛頓第二定律有
m
解得
力=140N
14.(14分)2如圖所示,輕質(zhì)動(dòng)滑輪下方懸掛重物A、輕質(zhì)定滑輪下方懸掛重物B,懸掛滑輪的輕質(zhì)細(xì)線
豎直。A、B從距地為人的同一高度由靜止釋放,物體落地后不反彈,重物不會(huì)與滑輪碰撞。已知重力加速
度為g,不計(jì)摩擦阻力和空氣阻力。
(1)若釋放后A、B靜止,求A、B的質(zhì)量之比為;
(2)若租A=4〃%,求:
①釋放瞬間B的加速度大小OB;
②釋放后B上升的最大高度勾o
川川即川川川川川川
m2
【答案】(1)—A=T;(2)①0.5g;②3h
""1
【詳解】(1)若釋放后A、B靜止,由平衡條件
2mBg=mAg
可得
—=2
"%1
(2)①釋放瞬間A的加速度為4A,則B的加速度為每,則對(duì)A
mAg-2T=mAaA
對(duì)B
T-mBg=mBaB
其中
£A=1
aB2
聯(lián)立解得釋放瞬間B的加速度大小為
aB=0.5g
②若4=4mB,設(shè)AB的質(zhì)量分別為4m和m,貝I]對(duì)A
4mg—2T'=Ama'
對(duì)B
Tr—mg=mx2d
解得
,1
則當(dāng)A落地時(shí)的速度
此時(shí)B的速度
公=7^
以后B做上拋運(yùn)動(dòng),則還能上升的高度
則釋放后B的最大高度為
hm=2h+h=3h
15.(17分)如圖所示,質(zhì)量為",=lkg的物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))被無(wú)初速度地放在傾斜傳送帶的最上端A處,
傳送帶以v=6m/s速度勻速向下運(yùn)動(dòng),物塊到達(dá)傳送帶下端8時(shí)滑上靜止的平板車(物塊從傳送帶滑上平板
車時(shí)無(wú)能量損失),隨后在平板車上向左運(yùn)動(dòng),物塊始終未從平板車上滑落。已知傳送帶之間的距離L
為4.5m,傳送帶與水平面的夾角6=37。,物塊與傳送帶間的摩擦因數(shù)4=0.75,物塊與平板車的摩擦因數(shù)
出=。5,平板車與地面的摩擦因數(shù)〃3,平板車的質(zhì)量為用=0.5kg,設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,
取重力加速度大小,忽略空氣阻力。求:
(1)物塊在傳送帶上的運(yùn)動(dòng)時(shí)間;
(2)平板車的最小長(zhǎng)度;
(3)從物塊滑上平板車到最后靜止的過(guò)程中,物塊運(yùn)動(dòng)的總位移。
【答案】(1)1s;(2)1.5m;(3)8.5m
【詳解】(1)物塊放上傳送帶上后先以加速度的向下加速運(yùn)動(dòng),據(jù)牛頓第二定律可得
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