1、填空题 有一质点在连续12秒内做匀加速直线运动,在第一个4秒内位移为24m,在最后4秒内位移为56m,则质点的加速度大小为______m/s2.
参考答案:设相等时间为T,T=4s,根据匀变速直线运动在连续相等时间内的位移之差是一恒量,得,
x3-x1=2aT2
解得a=x3-x12T2=56-242×16m/s2=1m/s2.
故答案为:1m/s2.
本题解析:
本题难度:一般
2、选择题 有一系列斜面,倾角各不相同,它们的底端相同,都是O点,如图所示。有一系列完全相同的滑块(可视为质点)从这些斜面上的A、B、C、D……各点同时由静止释放,下列判断正确的是?(?)
A.若各斜面均光滑,且这些滑块到达0点的速率相同,则A、B、C、D……各点处在同一水平线上
B.若各斜面均光滑,且这些滑块到达O点的速率相同,则A、B、C、D……各点处在同一竖直面内的圆周上
C.若各斜面均光滑,且这些滑块到达O点的时间相同,则A、B、C、D……各点处在同一水平线上
D.若各斜面均光滑,且这些滑块到达O点的时间相同,则A、B、C、D……各点处在同一竖直面内的圆周上
参考答案:AD
本题解析:若各斜面均光滑,且这些滑块下滑时的加速度由重力沿斜面向下的分力产生的
A、这种情况下机械能守恒,由
可得,
,所以若这些滑块到达0点的速率相同,则A、B、C、D……各点处在同一水平线上.所以A对
B、原因同上,所以B错
C、设斜面倾角为
,A、B、C、D……各点处在同一水平线上则h相同,
不同,沿斜面下滑的距离
,
,
,可得
,
不同,则t不同,所以C错.
D、若A、B、C、D……各点处在同一竖直面内的圆周上,设斜面倾角为
,圆周半径为R,则
,
,
,可得
,与
无关,所以D对。
故选AD.
点评:本题难点在于在A、B、C、D……各点处在同一竖直面内的圆周上向下滑的时间的计算,一定要找到一个不变的量—R,把个斜面联系起来。
本题难度:简单
3、简答题 如图,在倾角为θ的光滑斜面上,有两个用轻质弹簧相连接的物体A、B.它们的质量分别是mA和mB,弹簧的劲度系数k,C为一固定挡板.系统处于静止状态.现开始用一恒力F沿斜面方向拉物体A,使之沿斜面向上运动.若重力加速度为g,求:
(1)物体B刚离开C时,物体A的加速度a.
(2)从开始到物体B刚要离开C时,物体A的位移d.
参考答案:(1)系统静止时,弹簧处于压缩状态,分析A物体受力可知:
F1=mAgsinθ,F1为此时弹簧弹力,设此时弹簧压缩量为x1,
则F1=kx1,得x1=mAgsinθk
在恒力作用下,A向上加速运动,弹簧由压缩状态逐渐变为伸长状态.当B刚要离开C时,弹簧的伸长量设为x2,分析B的受力有:
kx2=mBgsinθ,
得x2=mBgsinθk
设此时A的加速度为a,由牛顿第二定律有:
F-mAgsinθ-kx2=mAa,
得a=F-(mA+mB)gsinθmA
(2)A与弹簧是连在一起的,弹簧长度的改变量即A上移的位移,故有d=x1+x2,
即有:d=(mA+mB)gsinθk
答:(1)物体B刚离开C时,物体A的加速度a=F-(mA+mB)gsinθmA;
(2)从开始到物体B刚要离开C时,物体A的位移d=(mA+mB)gsinθk.
本题解析:
本题难度:一般
4、选择题 做匀加速直线运动的物体,运动了t秒,则( )
A.它的加速度越大,通过的路程一定越长
B.它的初速度越大,通过的路程一定越长
C.物体的末速度越大,通过的路程一定越长
D.物体的平均速度越大,通过的路程一定越长
参考答案:A、由S=V0t+12at2可知,t是确定的,当加速度a较大时,x的大小不确定的(因V0不知),所以A错误
B、由S=V0t+12at2可知,t是确定的,当初速度V0较大时,x的大小不确定的(因a不知),所以B错误;
C、利用逆过程分析,S=V末t-12at2可知,t是确定的,当末速度V末较大时,x的大小不确定(因a不知),所以C错误;
D、根据物体的平均速度公式.v=xt可知,由x=V平t,所以物体的平均速度越大,通过的路程一定越长,所以D正确.
故选D.
本题解析:
本题难度:一般
5、简答题 如图所示为仓库中常用的皮带传输装置示意图,它由两台皮带传送机组成,一台水平,A、B两端相距3m,另一台倾斜,传送带与地面的倾角θ=37°,C、D相距4.45m,B、C相距很近.水平部分AB以?v0=5m/s的速率顺时针匀速转动.将质量为10kg的一袋大米无初速度地放在A端,到达B端后,速度大小不变地传到倾斜的CD部分,米袋与传送带间的动摩擦因数均为0.5,g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.
(1)若CD部分传送带不运转,求米袋沿传送带所能上升的最大距离.
(2)若要米袋能被传送到D端,求CD部分顺时针运转的最小速度,以及米袋从C端到?D端所用的最长时间.
参考答案:(1)米袋在AB上加速时的加速度a0=μmgm=μg=5m/s2.
米袋的速度达到v0=5m/s时,滑行的距离s0=v022a0=2.5m<AB=3m,因此米袋在到达B点之前就与传送带达到共速.
设米袋在CD上运动的加速度大小为a,由牛顿第二定律得,
mgsinθ+μmgcosθ=ma
代入数据得a=10m/s2.
所以米袋沿传送带所能上升的最大距离s=v022a=1.25m.
(2)设CD部分运转速度为v时米袋恰能到达D点(即米袋到达D点时速度恰好为零),则米袋速度减为v之前的加速度为a1=gsinθ+μgcosθ=10m/s2.
米袋速度小于v至减为零前的加速度大小为a2=gsinθ-μgcosθ=2m/s2.
由v02-v22a1+v22a2=4.45m.
解得v=4m/s,即要把米袋送到D点,CD部分顺时针运转的最小速度为4m/s.
米袋恰能运到D点所用时间最长为tm=v0-va1+va2=2.1s.
答:(1)米袋沿传送带所能上升的最大距离为1.25m.
(2)CD部分顺时针运转的最小速度为4m/s,米袋从C端到 D端所用的最长时间为2.1s.
本题解析:
本题难度:一般