题目列表(包括答案和解析)
16.(2011房山期末)如图所示,质量为m=2.0kg的小滑块,由静止开始从倾角的固定的光滑斜面的顶端A滑至底端B,A点距离水平地面的高度h=5.0m,重力加速度g取10m/s2,求:
(1)滑块由A滑到B经历的时间;
(2)滑块由A滑到B的过程中支持力的冲量
(3) 滑块由A滑到B时的重力功率
(1)物块沿斜面下滑受到重力和斜面支持力,由牛顿第二定律。得小滑块沿斜面运动的加速度a
a=F/m a=m/s2………………………………1分
滑块沿斜面由A到B的位移为 =10m………………………1分
滑块由A到B做匀加速运动的时间为t
…………1分 得s ………………1分
(2)支持力的冲量为I=mgcos30°t=2×10××2=20N·s 方向垂直斜面向上………………2分
(3)滑块到达斜面底端时速度达到最大=10m/s……………………………1分
重力功率为 ……1分 PB=100W……………………………1分
15.(2011延庆一模)如图表示用传送带将相同的工件从A点运送到B点的装置图,传送带的倾角是θ,传送带的长度(A、B之间的距离)是L=21.5m,传送带的速度恒为v=1.1m/s,传送带与工件之间的动摩擦因数是μ=0.06,每个工件的质量是m=2kg,每秒钟将一个工件放在传送带的A点(静止)由传送带送至B点,再由工人拿走。设sinθ=tanθ=0.05,cosθ=1,g=10m/s2,求:
(1)第一个工件从放上传送带到与传送带相对静止所用的时间
(2)把一个工件从A点运送到B点摩擦力做的功
(3)传送带上最多有几个工件
解:(1)v=at ----------------------------------------------------------------(2分)
mgsinθ+μmgcosθ=ma -------------------------------------------(2分)
t=v/( gsinθ+μgcosθ)=1s ----------------------------------------(2分)
(2)mgLsinθ+wf=mv2/2 -----------------------------------------------(4分)
wf= mv2/2-mgLsinθ=-20.29J ------------------------------------(4分)
(3)每一个工件在传送带上滑行的距离是x=vt-at2/2=0.55m
第一个工件放上传送带以后,经1s放第二个…… 经20s放第21个,此时第一个工件移动的距离是:s=1.1×20-0.55=21.45m 小于传送带的长度,而当放第22个工件时,第一个工件已经过了B点,因此传送带上最多有21个工件
----------------------------(6分)
13.(2011海淀零模)(16分)某校课外活动小组自制了一枚质量为3.0kg的实验用火箭。设火箭发射后,始终沿竖直方向运动。火箭在地面点火后升至火箭燃料耗尽之前可认为做初速度为零的匀加速运动,经过4.0s到达离地面40m高处燃料恰好耗尽。忽略火箭受到的空气阻力,g取10m/s2。求:
(1)燃料恰好耗尽时火箭的速度大小;
(2)火箭上升离地面的最大高度;
(3)火箭加速上升时受到的最大推力的大小。
解析:(1)设燃料恰好耗尽时火箭的速度为v,根据运动学公式 (3分)
解得 m/s =20m/s (3分)
(2)火箭燃料耗尽后能够继续上升的高度m =20m (2分)
火箭离地的最大高度: H=h+h1=40+20=60m (2分)
(3)火箭在飞行中质量不断减小。所以在点火起飞的最初,其推力最大。根据加速度定义及牛顿第二定律 =5m/s2 (2分)
F-mg=ma (2分)
F=m(g+a)=3×(10+5)=45N (2分)
14.(2011海淀一模)(16分)如图11所示,滑板运动员从倾角为53°的斜坡顶端滑下,滑下的过程中他突然发现在斜面底端有一个高h=1.4m、宽L=1.2m的长方体障碍物,为了不触及这个障碍物,他必须距水平地面高度H=3.2m的A点沿水平方向跳起离开斜面。已知运动员的滑板与斜面间的动摩擦因数μ=0.1,忽略空气阻力,重力加速度g取10m/s2。(已知sin53°=0.8,cos53°=0.6)求:
(1)运动员在斜面上滑行的加速度的大小;
(2)若运动员不触及障碍物,他从斜面上起跳后到落至水平面的过程所经历的时间;
(3)运动员为了不触及障碍物,他从A点沿水平方向起跳的最小速度。
解:(1)设运动员连同滑板的质量为m,运动员在斜面上滑行的过程中,根据牛顿第二定律 (3分)
解得运动员在斜面上滑行的加速度 =7.4m/s2 (2分)
(2)从运动员斜面上起跳后沿竖直方向做自由落体运动,根据自由落体公式
(3分)
解得 =0.8s (2分)
(3)为了不触及障碍物,运动员以速度v沿水平方向起跳后竖直下落高度为H-h时,他沿水平方向的运动的距离为Hcot53°+L,设他在这段时间内运动的时间为t′,则
(2分)
Hcot53°+L=vt′ (2分)
解得 v=6.0m/s (2分)
12.(2011房山期末)如图a、b所示,是一辆质量为6×103kg的公共汽车在t=0和t=3s末两个时刻的两张照片。当t=0时,汽车刚启动,在这段时间内汽车的运动可看成匀加速直线运动。图c是车内横杆上悬挂的拉手环经放大后的图像,θ角为37°,根据题中提供的信息,可以估算出的物理量有:
A.汽车的长度 B.3s内汽车受到的阻力
C.3s内合力对汽车所做的功 D.3s末汽车牵引力的功率
答案:C
11.(2011房山期末)一个物体在几个力的作用下处于静止状态,如果仅使其中一个力的大小逐渐减小到零,然后又从零逐渐恢复到原来的大小(此力的方向始终未变),在这个过程中其余各力均不变。那么,下列各图中能正确描述该过程中物体速度变化情况的是 ( )
答案:D
9.(2011石景山一模)磕头虫是一种不用足跳但又善于跳高的小甲虫。当它腹朝天、背朝地躺在地面时,将头用力向后仰,拱起体背,在身下形成一个三角形空区,然后猛然收缩体内背纵肌,使重心迅速向下加速,背部猛烈撞击地面,地面反作用力便将其弹向空中(设磕头虫撞击地面和弹起的速率相等)。弹射录像显示,磕头虫拱背后重心向下加速(视为匀加速)的距离约为 0.8 mm,弹射最大高度约为 24 cm。人原地起跳方式是,先屈腿下蹲,然后突然蹬地向上加速。如果加速过程(视为匀加速)人的重心上升高度约为 0.5 m,假设人与磕头虫向下的加速度大小相等,那么人离地后重心上升的最大高度可达(不计空气阻力的影响)
A.150m B.75m C.15m D.7.5m
答案:A
10.(2011朝阳一模)如图所示,质量为m的小物块静止在倾角为θ的固定斜面上。某时刻开始对小物块施加一个平行斜面向上的拉力F,F由零开始逐渐增大,当F增大到F0时,小物块开始沿斜面向上运动。则F0的大小
A.一定小于
B.一定等于
C.一定大于
D.可能等于,也可能大于
答案:D
7. (2011昌平二模)如图(甲)所示,物体原来静止在水平地面上,用一水平力F拉物体,在F从0开始逐渐增大的过程中,物体先静止后又做变加速运动,其加速度a随外力F变化的图象如图(乙)所示。设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等,重力加速度g取10m/s2。根据题目提供的信息,下列判断正确的是
A.物体的质量m=2kg
B.物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.6
C.物体与水平面的最大静摩擦力fmax=12N
D.在F为10N时,物体的加速度a=2.5m/s2
答案:A
8.(2011石景山期末)质量为m1的物体放在A地的地面上,用竖直向上的力F拉物体,物体在竖直方向运动时产生的加速度与拉力的关系如图4中直线A所示;质量为m2的物体在B地的地面上做类似的实验,得到加速度与拉力的关系如图4中直线B所示,A、B两直线相交纵轴于同一点,设A、B两地的重力加速度分别为g1和g2,由图可知 ( )
A.
B.
C.
D.
答案:B
6.(2011朝阳期末)将一小球竖直上抛,如果小球到达最高点前的最后一秒和离开最高点后的第一秒时间内通过的路程分别为x1和x2,速度变化量的大小分别为Δv1和Δv2,假设小球所受空气阻力大小不变,则下列表述正确的是x1> x2,Δv1<Δv2
A.x1> x2,Δv1<Δv2
B.x1< x2,Δv1>Δv2
C.x1< x2,Δv1<Δv2
D.x1> x2,Δv1>Δv2
答案:D
5.(2011西城期末)如图所示,一人站在电梯中的体重计上,随电梯一起运动。下列各种情况中,体重计的示数最大的是
A.电梯匀减速上升,加速度的大小为 1.0 m/s2
B.电梯匀加速上升,加速度的大小为 1.0 m/s2
C.电梯匀减速下降,加速度的大小为 0.5 m/s2
D.电梯匀加速下降,加速度的大小为 0.5 m/s2
答案:D
4.(2011朝阳期末)如图所示,倾角为θ的斜面固定在水平面上,滑块A与斜面间的动摩擦因数为μ。A沿斜面上滑时加速度的大小为a1,沿斜面下滑时加速度的大小为a2,则等于
A. B.
C. D.
答案:B
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