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1、选择题 物体沿光滑的斜面由静止开始匀加速下滑,在第3秒内的位移是2.5m,那么它的( )
A.加速度是0.5m/s2
B.第3S末的速度是2.5m/s
C.在前3秒内的位移是4.5m
D.ns内的位移n2m
参考答案:由中时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度,所以第3秒内的位移是2.5m,则有第2.5秒的瞬时速度为xt=2.51m/s=2.5m/s
A、v=at?可知,a=vt=2.52.5m/s2=1m/s2,故A错误;
B、第3S末的速度为v=at=1×3m/s=3m/s,故B错误;
C、前3秒内的位移是x=12at2=12×1×32m=4.5m,故C正确;
D、由 x=12at2公式可得,ns内的位移为n22m,故D错误;
故选:C
本题解析:
本题难度:简单
2、计算题 某医院需将一位病人从一楼用电梯送到顶楼,已知一楼与顶楼的高度差是50m。由于病情的原因,病人的加速度大小不允许超过
,假设电梯的加速度可以通过电脑随意调节,电梯的速度没有限制。
(1)电梯作怎样运动才能使病人从一楼到顶楼用的时间最短?
(2)计算病人从一楼到顶楼所用的最短时间。
参考答案:(1)、先以0.5m/s2的加速度做匀加速上升,再以-0.5m/s2匀减速上升直到停止。
(2)、20s
本题解析:略
本题难度:一般
3、简答题 如图所示,光滑斜面的倾角为θ=37°,可以看成质点的某物体的质量为m,物体从距离水平面高为h=1.8m的A点由静止开始沿斜面下滑,经过B点后进入粗糙的水平地面(设物体经过B点时速度的大小不变),最后停在C点,已知物体与水平地面的动摩擦因数为μ=0.2,试求出物体到达B点时的速度大小vB和B、C两点间的距离s.(已知sin37°=0.6,g=10m/s2)

参考答案:在斜面上对物体受力分析,如图所示,设物体在斜面上的加速度大小为a1

根据牛顿第二定律得,mgsinθ=ma1
解得a1=gsinθ=6m/s2
下滑的位移s1=hsinθ=3m
所以vB=
本题解析:
本题难度:一般
4、计算题 (16分)有一段长为L,与水平面夹角为θ的斜坡路面,一质量为m的木箱放在斜坡底端,质量为4m的人想沿斜坡将木箱推上坡顶,人在地面无滑走动时,人与路面之间的摩擦力是静摩擦力,计算中可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度取g,已知人与路面之间的动摩擦因数为
,人是沿与斜坡平行的方向用力推木箱的,求:
(1)假设木箱与路面间无摩擦,人推着木箱一起以加速度a向上运动,人受到路面的摩擦力多大?
(2)若木箱与路面间的动摩擦因数也为
,则人推木箱一起能获得的最大加速度大小是多少?
(3)若木箱与路面间的动摩擦因数也为
,要将木箱由坡底运送到坡顶,人推木箱一起运动的最短时间是多少?
参考答案:(1)
(2)
(3)
本题解析:(1)把人和木箱作为整体,根据牛顿第二定律
?(2分)
得:
?(3分)
(2)要使木箱能获得的最大加速度,则人与地面间的摩擦力达到最大值。
把人和木箱作为整体,根据牛顿第二定律
?(3分)
得:
?(2分)
(3)要使木箱由坡底运送到坡顶,人推木箱的时间最短,则人推木箱必须使木箱以最大加速度向上运行,作用一段时间后,人撤去外力,木箱向上做减速运动,到达坡顶速度恰好为零.
设人撤去外力时,木箱的速度为
,
木箱向上做减速运动的加速度:
?(2分)
对木箱运动全过程有:
?(2分)
人推木箱最短时间为:
?(1分)
联立解得:
?(1分)
(若只考虑一直用最大加速度推至顶部,给2分)
本题难度:一般
5、简答题 “10m跳台跳水”是奥运会中的一个项目,某跳水运动员竖直向上起跳时她的重心离跳台台面的高度约为0.9m,当她下降到手触及水面时她的重心离水面距离也约为0.9m.若该运动员从跳离跳台到手触水经历的时间为2s,不计空气阻力,g取10m/s2.求
(1)运动员起跳速度的大小;
(2)若运动员从双手触水到速度为零的过程中,重心下降了2.5m,假设在此入水过程中运动员始终是竖直的,则水对她的平均阻力约为其自身重力的几倍?
参考答案:(1)设跳离跳台时运动员的速度为v,规定向上为正方向,则由运动学公式有 -h=vt-12gt2? ①
解得:v=5m/s? ②
(2)设手触及水面时,运动员的速度为v",v"=v-gt? ③
在入水至重心速度减为零的过程中设水对运动的平均阻力为f,由动能定理得:-(f-mg)h′=0-12mv′2? ④
解得:f=5.5mg? ⑤
因此水对她的平均阻力约为其自身重力的5.5倍.
答:
(1)运动员起跳速度的大小为5m/s;
(2)若运动员从双手触水到速度为零的过程中,重心下降了2.5m,假设在此入水过程中运动员始终是竖直的,则水对她的平均阻力约为其自身重力的5.5倍.
本题解析:
本题难度:一般