题目列表(包括答案和解析)
19.(10分)如图所示,一足够长的光滑斜面倾角为30º,斜面AB与水平面BC平滑连接。质量m=2kg的物体置于水平面上的D点,D点距B点d=7m,物体与水平面的动摩擦因数为0.2。现使物体受到一水平向左的恒力F=8N作用,经时间t=2s后撤去该力,不考虑物体经过B点碰撞时的能量损失,重力加速度g取10m/s2。求撤去拉力F后,经多长时间物体经过B点?
18.(10分)冰壶比赛是在水平冰面上进行的体育项目,比赛场地示意如图。比赛时,运动员从起滑架处推着冰壶出发,在投掷线AB处放手让冰壶以一定的速度滑出,使冰壶的停止位置尽量靠近圆心O.为使冰壶滑行得更远,运动员可以用毛刷擦冰壶运行前方的冰面,使冰壶与冰面间的动摩擦因数减小。设冰壶与冰面间的动摩擦因数为0.008,用毛刷擦冰面后动摩擦因数减少至0.004.在某次比赛中,运动员使冰壶C在投掷线中点处以2m/s的速度沿虚线滑出。为使冰壶C能够沿虚线恰好到达圆心O点,运动员用毛刷擦冰面的长度应为多少?(g取10m/s2)
17.(10分)甲乙两汽车沿同一平直公路同向匀速行驶,甲车在前乙车在后,它们行驶的速度均为16m/s,已知甲车紧急刹车时加速度,乙车紧急刹车时加速度,乙车司机的反应时间是0.5s(即乙车司机看到甲车刹车后0.5s才开始刹车),求为保证两车紧急刹车过程不相碰,甲乙两车行驶过程至少应保持多大距离?
16. (8分)如图所示,质量为2kg的直角三棱柱A放在水平地面上,三棱柱的斜面是光滑的,且斜面倾角θ为37º。质量为1kg的光滑球放在三棱柱和光滑竖直墙壁之间,A和B都处于静止状态,求地面对三棱柱的支持力和摩擦力各为多少?(g=10m/s2 , sin37º= cos37º=)
12.(12分)过山车是游乐场中常见的设施。下图是一种过山车的简易模型,它由水平轨道和在竖直平面内的两个圆形轨道组成,B、C分别是两个圆形轨道的最低点,半径R1=2.0m、R2=1.4m 。一个质量为m=1.0kg的小球(视为质点),从轨道的左侧A点以v0=12.0m/s的初速度沿轨道向右运动,A、B间距L1=6.0m 。小球与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.2,圆形轨道是光滑的。假设水平轨道足够长,圆形轨道间不相互重叠。重力加速度g=10m/s2,计算结果保留小数点后一位数字。试求:
⑴小球在经过第一个圆形轨道的最高点时,轨道对小球作用力的大小;
⑵如果小球恰能通过第二个圆形轨道,B、C间距L应是多少。
小球在最高点受到重力mg和轨道对它的作用力F,根据牛顿第二定律
( 2分)
力计算题专题训练十二
11. (12分)某探究性学习小组对一辆自制遥控车的性能进行研究。他们让这辆小车在水平地面上由静止开始运动,并将小车运动的全过程记录下来,通过数据处理得到如图所示的v-t图像,已知小车在0-t1时间内做匀加速直线运动,t1-10s时间内小车牵引力的功率保持不变,7s末到达最大速度,在10s末停止遥控让小车自由滑行,小车质量m=1kg,整个过程中小车受到的阻力f大小不变。求:
(1)小车所受阻力f的大小;
(2)在t1-10s内小车牵引力的功率P;
(3)求出t1 的值及小车在0-t1时间内的位移。
18、(14分)解:物体A滑上木板B以后,作匀减速运动,加速度aA=µg ① 1分
木板B作加速运动,有: ②···· 1分
物体A不滑落的临界条件是A到达B的右端时,A、B具有共同的速度vt,则:
③ ··············· 2分
且: ④················· 2分
代入②式得:N······················ 2分
若F<1 N,则A滑到B的右端时,速度仍大于B的速度,于是将从B上滑落,所以F必须大于等于1 N
当F较大时,在A到达B的右端之前,就与B具有相同的速度,之后,A必须相对B静止,才能不会从B的左端滑落。(1分)
即有: (各1分)
所以:F=3 N(2分)
若F大于3 N,A就会相对B向左滑下
综上:力F应满足的条件是 (1分)
力计算题专题训练十一
17、(13分)解:(1)由题意得,皮带长为:L==3m
工件速度达到v0之前,从静止开始做匀加速运动,设匀加速运动的时间为t1,位移为s1,有:s1= 1分
因工件最终取得了与传送带相同的速度,所以达到v0之后工件将做匀速运动,有:
L-s1=v0(t-t1) 1分
解得:t1=0.8s,1分
所以加速运动阶段的加速度为:
a==2.5m/s2 1分
在加速运动阶段,根据牛顿第二定律,有:
μmgcosθ-mgsinθ=ma 1分
解得:μ=0.866 1分
(2)在时间t1内,传送带运动的位移为:
s1=0.8m 1分
s=v0t=1.6 m 1分
所以在时间t1内,工件相对传送带的位移为:
Δs=s-s1=0.8m 1分
在时间t1内,因摩擦而产生的热量为:
Q=F1·Δs=60 J 1分
工件到达最高点时获得的动能为:
Ek==20J 1分
工件增加的势能为:
Ep=mgh=150J 1分
所以电动机由于传送工件多消耗的电能为:
E=Q+Ek+Ep=230J。 1分
16.、
19.(12分)将粉笔头A轻放在以2 m/s的恒定速度运动的足够长的水平传送带上后,传送带上留下一条长度为4 m的划线.若使该传送带改做加速度大小为1.5 m/s2的匀减速运动直至速度为零,并且在传送带开始做匀减速运动的同时,将另一粉笔头B轻放在传送带上,则粉笔头B停止在传送带上的位置与划线起点间的距离为多少? (g取10 m/s2)
力计算题专题训练十
⒗(10分)一辆质量为 5×103 kg的汽车从静止开始启动、保持发动机功率恒定在平直公路中行驶.汽车所受阻力恒为车重的0.1倍,现先后测出了某几个时刻汽车的速度(见表格),g=10 m/s2,另已知汽车从启动到速度达到最大过程中行驶的路程为128 m.求
⑴汽车发动机的功率;
⑵t3时刻汽车运动的加速度;
⑶汽车从启动到速度达到最大经历的时间.
时刻 |
t1 |
t2 |
t3 |
t4 |
t5 |
t6 |
速度 |
3 m/s |
6 m/s |
10 m/s |
14 m/s |
16 m/s |
16 m/s |
⒘(13分)如图所示,绷紧的传送带与水平面的夹角θ=30°,皮带在电动机的带动下,始终保持v0=2 m/s的速率运行.现把一质量为m=10 kg的工件(可看为质点)轻轻放在皮带的底端,经时间1.9 s,工件被传送到h=1.5 m的高处,取g=10 m/s2.求
⑴工件与皮带间的动摩擦因数;
⑵电动机由于传送此工件多消耗的电能.
⒙(14分)物体A的质量m1=1 kg,静止在光滑水平面上的木板B的质量为m2=0.5 kg、长L=1 m,某时刻A以v0=4 m/s的初速度滑上木板B的上表面,为使A不致于从B上滑落,在A滑上B的同时,给B施加一个水平向右的拉力F,若A与B之间的动摩擦因数µ=0.2,试求拉力F应满足的条件.(忽略物体A的大小,取g=10 m/s2)
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