1、简答题 如图,一滑块通过长度不计的短绳拴在小车的板壁上,小车上表面光滑.小车由静止开始向右匀加速运动,经过2s,细绳断裂.细绳断裂后,小车的加速度不变,又经过一段时间,滑块从小车左端掉下,在这段时间内,已知滑块相对小车前3s内滑行了4.5m,后3s内滑行了10.5m.求
(1)小车底板长是多少?
(2)从小车开始运动到滑块离开车尾,滑块相对于地面移动的距离是多少?
参考答案:设小车加速度为a.断裂时,车和物块的速度为v1=at=2a.断裂后,小车的速度v=v1+at,小车的位移
s1=v1t+12at2,滑块的位移s2=v1t
前3s,△s=s1-s2=12at2=4.5m,a=2△st2=1m/s2,v1=2m/s
设后3s初速度为v1′,则小车的位移s1′=v1′t+12at2,滑块的位移s2′=v1t
s1′-s2′=3v1′+4.5-3v1=10.5m,解得v1′=4m/s
由此说明后3s实际上是从绳断后2s开始的,滑块与小车相对运动的总时间为t总=5s.
(1)小车底板总长=s车-s滑=v1t总+12at2总-v1t总=12at2总=12.5m
(2)滑块在这段时间内的对地位移,s滑=v1t总=10m
本题解析:
本题难度:一般
2、计算题 如图所示,相距
、质量均为M,两个完全相同木板A、B置于水平地面上,一质量为M、可视为质点的物块C置于木板A的左端。已知物块C与木板A、B之间的动摩擦因数均为
,木板A、B与水平地面之间的动摩擦因数为
,最大静摩擦力可以认为等于滑动摩擦力,开始时,三个物体均处于静止状态。现给物块C施加一个水平方向右的恒力F,且
,已知木板A、B碰撞后立即粘连在一起。

(1)通过计算说明A与B碰前A与C是一起向右做匀加速直线运动。
(2)求从物块C开始运动到木板A与B相碰所经历的时间
。
(3)已知木板A、B的长度均为
,请通过分析计算后判断:物块C最终会不会从木板上掉下来?
参考答案:(1)见解析;(2)4s;(3)物块C将不会从木板上掉下来。
本题解析:(1)设木板A与物块C之间的滑动摩擦力大小为
,木板A与水平地面之间的滑动摩擦力大小为
,有:
,
可见
,故可知在木板A、B相碰前,在F的作用下,木板A与物块C一起水平向右做匀加速直线运动。 (其他方法同样给分)
(2)设此过程中它们的加速度为
,运动时间为
,与木板B相碰时的速度为
,有:
,解得:
。
(3)碰撞后瞬间,物块C的速度不变,设A、B碰后速度为
,则
得
此即木板A、B共同运动的初速度。
此后,物块C在木板上滑动时的加速度为:
,物块C在木板上滑动时,木板A、B共同运动的加速度为:
,其中
,解得:
若木板A、B很长,则物块C不会掉下来。设物块C再运动时间
后,三者的速度相同,有:
,解得:
,在此过程中,物块C的位移为:
木板A、B的位移为:
由于
,可见,物块C与木板A、B达到共同速度时还在木板上。进一步分析,由于
,可知物块C将与木板A、B一起做匀速直线运动,可见物块C将不会从木板上掉下来。
考点:动量及能量守恒定律;牛顿第二定律的综合应用.
本题难度:困难
3、填空题 一质点做匀变速直线运动,在第2s内的平均速度为6m/s,在第4s内的平均速度为10m/s.则该质点的加速度为______m/s2,第7s内位移为______m.
参考答案:匀加速直线运动平均速度等于中点时刻的速度,
所以v1.5=6m/s,v3.5=10m/s
所以a=△v△t=10-63.5-1.5=2m/s2,
第7s内位移为x=x7-x6=6×5.5+12×2×5.52-6×4.6-12×2×4.52=16m
故答案为:2?16
本题解析:
本题难度:一般
4、填空题 一辆汽车由静止开始做匀加速直线运动,加速8s后开始刹车,又经4s汽车才完全停下.设刹车过程中汽车做匀减速直线运动,那么前、后两段运动过程中,汽车位移的大小之比为______.
参考答案:汽车先匀加速后匀减速,设最大速度为v;
加速过程位移为:x1=0+v2?t1=4v
减速过程位移为:x2=v+02?t2=2v
故x1:x2=2:1;
故答案为2:1.
本题解析:
本题难度:简单
5、简答题 有一物体作直线运动,其速度图线如图所示.
(1)求出0-2s与4s-6s的加速度
(2)求出前6s内的位移?
参考答案:(1)0-2s的加速度a1=△v1△t13-02m/s2=1.5m/s2;
4s-6s的加速度a2=△v2△t2=-3-32m/s2=-3m/s2
(2)物体在0-5s内位移为x1=2+52×3m=10.5m
和5-6s内位移为x2=-3×12m=-1.5m
所以前6s内的位x=x1+x2=9m.
答:
(1)0-2s与4s-6s的加速度分别为1.5m/s2和-3m/s2.
(2)求出前6s内的位移为9m.
本题解析:
本题难度:一般