1、计算题 (10分)一物体作匀加速直线运动,在2s内通过的位移为6m,在紧接着的1s内通过的位移也为6m。求物体运动的加速度的大小。
参考答案:
本题解析:设物体的初速度为v0,通过第一段位移s时,由匀变速直线运动的位移公式得
?3分
通过两段位移2s时,由匀变速直线运动的位移公式得
?3分
联立解得:
? 2分
代入数据
? 2分
本题难度:一般
2、简答题 如图所示,某货场而将质量为m1=100kg的货物(可视为质点)从高处运送至地面,为避免货物与地面发生撞击,现利用固定于地面的光滑四分之一圆轨道,使货物中轨道顶端无初速滑下,轨道半径R=1.8m.地面上紧靠轨道次排放两个完全相同的木板A、B,长度均为L=2m,质量均为m2=100kg,木板上表面与轨道末端相切.货物与木板间的动摩擦因数为μ1,木板与地面间的动摩擦因数μ=0.2.(最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等,取g=10m/s2)求:
(1)货物到达圆轨道末端时对轨道的压力;
(2)若货物滑上木板A时,木板不动,而滑上木板B时,木板B开始滑动,求μ1应满足的条件;
(3)若μ1=0.5,求货物滑到木板A末端时的速度和在木板A上运动的时间.
参考答案:(1)设货物滑到圆轨道末端是的速度为V0,对货物的下滑过程中根据机械能守恒定律得,
? mgR=12m1V02? ①
设货物在轨道末端所受支持力的大小为FN,
根据牛顿第二定律得,FN-m1g=m1V20R? ②
联立以上两式代入数据得,FN=3000N? ③
根据牛顿第三定律,货物到达圆轨道末端时对轨道的压力大小为3000N,方向竖直向下.
(2)若滑上木板A时,木板不动,由受力分析得μ1m1g≤μ2(m1+2m2 )g? ④
若滑上木板B时,木板B开始滑动,由受力分析得μ1m1g>μ2(m1+m2 )g? ⑤
联立④⑤式代入数据得0.4<μ1≤0.6? ⑥.
(3)当μ1=0.5时,由⑥式可知,货物在木板A上滑动时,木板不动.
设货物在木板A上做减速运动时的加速度大小为a1,
由牛顿第二定律得 μ1m1g≤m1a1 ⑦
设货物滑到木板A末端是的速度为V1,由运动学公式得V12-V02=-2a1L? ⑧
联立①⑦⑧式代入数据得? V1=4m/s? ?⑨
设在木板A上运动的时间为t,由运动学公式得? V1=V0-a1t? ⑩
联立①⑦⑨⑩式代入数据得? t=0.4s.
答:(1)货物到达圆轨道末端时对轨道的压力是3000N;
(2)若货物滑上木板A时,木板不动,而滑上木板B时,木板B开始滑动,μ1应满足的条件是0.4<μ1≤0.6;
(3)若μ1=0.5,求货物滑到木板A末端时的速度和在木板A上运动的时间是0.4s.
本题解析:
本题难度:一般
3、填空题 汽车在水平公路上自A向B作匀减速直线运动停于B点,初速度为3m/s,加速度为0.4m/s2。若汽车在某1s内通过了0.4m的位移,则在这1秒前汽车已运动了________s。
参考答案:6
本题解析:
本题难度:一般
4、选择题 汽车以20m/s的速度做匀速直线运动,刹车后的加速度为5m/s2,那么开始刹车后2s与开始刹车后6s汽车通过的位移之比为( )
A.1∶1
B.3∶1
C.3 ∶4
D.4∶3