1、计算题 如图所示,一个放置在水平地面上的木块,其质量为m=2kg,受到一个斜向下的、与水平方向成30o角的推力F=10N的作用,使木块从静止开始运动,5s后撤去推力。若木块与地面间的动摩擦因数μ=0.1,求木块在地面上运动的总位移。(g=10m/s2,)
参考答案:
本题解析:
根据正交分解牛顿第二定律可得:
解得
根据匀变速直线运动规律可得
考点:考查了牛顿第二定律与运动学公式的应用
本题难度:一般
2、计算题 传送带装置广泛应用于生产生活实践中,如图所示,一浅色水平传送带以恒定速率v=2m/s沿逆时针方向运行,传送带长为l=6m,现使一煤块以水平向右的初速度v0=4m/s从最左端A冲上传送带,已知煤块与传送带间的动摩擦因数为μ=0.2.求:(g=10m/s2)
(1)煤块向右运动的最远距离x1;
(2)煤块在传送带上运动的时间t;
(3)煤块由于相对运动在传送带上留下的黑色痕迹的长度s.
参考答案:(1) x1=4m (2)(3)
本题解析:(1)煤块冲上传送带后先做匀减速直线运动,加速度大小a1=gμ=2m/s2,
速度减为0时向右达到最远距离x1,
代入数据解得:x1=4m
(2)煤块向右减速为0的时间
随后物体向左匀加速运动,加速度大小仍为a1=2m/s2,加速至v所需时间
运动的位移x2满足:,得x2=1m
之后物体与传送带一起匀速运动,匀速运动的位移x3=x1-x2=3m,匀速运动时间
综上,物体运动总时间
(3)
考点:本题考查了牛顿第二定律、匀变速直线运动的规律.
本题难度:一般
3、实验题 在“探究加速度与力、质量的关系”实验中:
(1)为了消除小车与水平木板之间摩擦力的影响应采取做法是___________
A.将不带滑轮的木板一端适当垫高,使小车在钩码拉动下恰好做匀速运动
B.将不带滑轮的木板一端适当垫高,使小车在钩码拉动下恰好做匀加速运动
C.将不带滑轮的木板一端适当垫高,在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动
D.将不带滑轮的木板一端适当垫高,在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀加速运动
(2)为了减小实验误差,钩码的质量应___________(填“远大于”、“远小于”或“等于”)小车的质量;每次改变小车质量(或钩码质量)时,___________(填“需要”或“不需要”)重新平衡摩擦力。
(3)某同学在平衡摩擦力时把木板的一端垫得过高,所得的a-F图像为下图中的________;
(4)本实验所采用的科学方法是:__________________
A.理想实验法
B.等效替代法
C.控制变量法
D.建立物理模型法
参考答案:(1)C(2)远小于,不需要(3)C(4)C
本题解析:(1)实验过程中可利用重力沿斜面向下的分力来抵消摩擦力,具体操作为将不带滑轮的木板一端适当垫高,在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动,故C正确
(2)设小车的总质量为,钩码的总质量为,根据牛顿第二定律得:
对:,对:
解得:,要使,则需要,即小车的总质量远远于大钩码的总质量
当摩擦力平衡时满足,即,所以只需要角度满足关系式即可,与质量无关,所以当质量发生变化时,不需要重新平衡摩擦力
(3)平衡摩擦力过度,重力沿斜面向下的分力大于摩擦力,则在不挂钩码的情况下,小车就有了一定的加速度,故选C
(4)本实验需要控制质量不变,研究加速度与外力的关系,控制外力不变,研究加速度与质量的关系,故方法为控制变量法,所以选C
考点:“探究加速度与力、质量的关系”实验
本题难度:一般
4、计算题 如图所示,质量为2kg的物体静止放在水平地面上,已知物体与水平地面间的动摩擦因数为0.2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,现给物体施加一个与水平面成370角的斜向上的拉力F=5N的作用。(取g=10 m/s2,sin37="0.6," cos37=0.8)求:
(1)物体与地面间的摩擦力大小;
(2)5s内的位移大小。
参考答案:(1)(2)
本题解析:①受力如图,竖直方向受力平衡
得FN=17N
物体与地面间的摩擦力大小为
②水平方向,由牛顿第二定律
得a=0.3m/s2
5s内的位移为:
考点:考查了牛顿第二定律,摩擦力的计算
本题难度:一般
5、选择题 直升机悬停在空中向地面投放装有救灾物资的箱子,如图7所示.设投放初速度为零,箱子所受的空气阻力与箱子下落速度的平方成正比,且运动过程中箱子始终保持图示姿态.在箱子下落过程中,下列说法正确的是 ( )
A.箱内物体对箱子底部始终没有压力
B.箱子刚从飞机上投下时,箱内物体受到的支持力最大
C.箱子接近地面时,箱内物体受到的支持力比刚投下时大
D.若下落距离足够长,箱内物体受到的支持力等于物体的重力