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1、简答题 如图所示,质量M=8kg的长木板放在光滑水平面上,在长木板的右端施加一水平恒力F=8N,当长木板向右运动速率达到v1=10m/s时,在其右端有一质量m=2kg的小物块(可视为质点)以水平向左的速率v2=2m/s滑上木板,物块与长木板间的动摩擦因数μ=0.2,小物块始终没离开长木板,g取10m/s2,求:
(1)经过多长时间小物块与长木板相对静止;
(2)长木板至少要多长才能保证小物块始终不滑离长木板;
(3)上述过程中长木板对小物块摩擦力做的功.
参考答案:(1)小物块的加速度为a2=μg=2m/s2,水平向右
长木板的加速度为:a1=F-μmgM=0.5?m/s2?水平向右
令刚相对静止时他们的共同速度为v,以木板运动的方向为正方向
对小物块有:v=-v2+a2t
对木板有:v=v1+a1t
联立解得:t=8s;v=14m/s
故经过8s小物块与长木板保持相对静止.
(2)此过程中小物块的位移为:
x2=-v2+v2t=48m
长木板的位移为:x1=v1+v2t=96m
所以长木板的长度至少为:L=x1-x2=48m.
故长木板至少的长度为48m.
(3)由功的公式有:Wf=f?L=umgL=0.2×2×10×48J=192J.
答:(1)经过0.8s小物块与长木板相对静止;
(2)长木板至少要48m才能保证小物块始终不滑离长木板;
(3)上述过程中长木板对小物块摩擦力做的功为192J.
本题解析:
本题难度:一般
2、简答题 某飞机起飞的速度是50m/s,在跑道上加速时可能产生的最大加速度是4m/s2,求飞机从静止到起飞成功需要跑道最小长度为多少?飞机从开始滑行至起飞需时间为多少?
参考答案:根据公式v2-v20=2ax,有:
跑道的长度为:l=v2-v202a=502-02×4=312.5m;
根据公式v=at,可知飞机的起飞时间为:
t=va=50m/s4m/s2=12.5s
故飞机从静止到起飞成功需要跑道最小长度为s=312.5m,飞机从开始滑行至起飞需时间t=12.5s.
本题解析:
本题难度:一般
3、选择题 某物体的位移随时间变化规律是x=2t+3t2,x和t的单位为m和s,则物体运动的初速度、加速度分别是( )
A.3m/s、2m/s2
B.6m/s、2m/s2
C.2m/s、3m/s2
D.2m/s、6m/s2
参考答案:根据x=v0t+12at2=2t+3t2,解得物体运动的初速度v0=2m/s,加速度a=6m/s2.故D正确,A、B、C错误.
故选:D.
本题解析:
本题难度:简单
4、简答题 2010年10月1日,探月工程二期的技术先导星“嫦娥二号’’在西昌卫星发射中心由“长征三号丙”运载火箭发射升空,标志着我国探月工程又向前迈出重要一步.火箭起飞时质量为345吨,起飞推力为4.5×106N,火箭发射塔高100m.
求:(1)火箭起飞时的加速度大小
(2)在火箭推力不变的情况下,若不考虑空气阻力、火箭质量及其他的变化,火箭起飞后,经过多长时间飞离发射塔.(g=l0m/s2,结果保留2位有效数字)
参考答案:(1)火箭起飞时,受重力和起飞推力,
? 由牛顿第二定律得:F-mg=ma?
?代入数据求得:a≈3.04m/s2
(2)不考虑空气阻力、火箭质量及其他的变化,起飞后火箭做匀加速直线运动,设脱离火箭用时为t
由x=12at2?得t=
本题解析:
本题难度:一般
5、选择题 如图所示为一物体做直线运动的速度v-t图象,根据图象做出的以下判断中,正确的是

A.物体始终沿正方向运动
B.物体先沿负方向运动,在t=2s后开始沿正方向运动
C.在t=2s前后物体的加速度方向相反
D.在t=2s时,物体回到了原点,即出发点
参考答案:B
本题解析:
试题分析:物体在前2s内沿负方向运动,后2s内沿正方向运动,速度方向相反.故A错误.B正确;t=2s前与t=2s后相比,直线的斜率相同,加速度相同,方向恒为正方向,故C错误;根据速度图象与时间轴所围的“面积”表示位移,图线在横轴上方,位移为正值,在横轴下方位移为负值,则知在t=2s时,物体离出发点最远, 故D错误.
本题难度:一般