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1、计算题 一物体由斜面顶端由静止开始匀加速下滑,最初的3秒
内的位移为x1,最后3秒内的位移为x2,若x2 —x1=6m,x1∶x2=3∶7,求斜面的长度为多少??
参考答案:12.5m
本题解析:略
本题难度:一般
2、计算题 如图所示,质量M=8.0kg、长L=2.0m的薄木板静置在水平地面上,质量m=0.50kg的小滑块(可视为质点)以速度v0=3.0m/s从木板的左端冲上木板。已知滑块与木板间的动摩擦因数μ=0.20,重力加速度g取10m/s2。

(1)若木板固定,滑块将从木板的右端滑出,求:
a.滑块在木板上滑行的时间t;
b.滑块从木板右端滑出时的速度v。
(2)若水平地面光滑,且木板不固定。在小滑块冲上木板的同时,对木板施加一个水平向右的恒力F,如果要使滑块不从木板上掉下,力F应满足什么条件?(假定滑块与木板之间最大静摩擦力与滑动摩擦力相等)
参考答案:(1)a.
b.1m/s(2)
本题解析:(1)a.滑块在木板上做匀减速直线运动,初速度为v0=3.0m/s,位移为L=2.0m。滑块在滑行的过程中受重力、支持力、和摩擦力,其中重力=支持力。根据牛顿第二定律有,滑块加速度的大小
m/s2
设滑块在木板上滑行的时间为t,根据运动学公式有
所以
s 或
s(舍) (3分)
之所以要舍去
s,是因为如果木板足够长,当
s时,滑块就静止了。
b.
m/s (2分)
(2)①设当F=F1时,滑块恰好运动到木板的右端,然后与木板一起运动。在滑块与木板有相对滑动的这段时间内,滑块做匀减速直线运动,木板做匀加速直线运动。设这段时间为t1,滑块与木板共同运动的速度为v1,则有
,
,
所以
s,
m/s
所以
m/s2
根据牛顿第二定律有
所以
N
所以,当
N时,滑块不会从木板的右端滑出 (4分)
②当滑块与木板共速后,只要不发生相对滑动,滑块就不会从木板的左端滑出,根据牛顿第二定律:滑块与木板共同运动的加速度
,而滑块在静摩擦力的作用下,能达到的最大加速度
。因此,滑块不从木板左端滑出需满足的条件是
,即
N。 (3分)
所以滑块不从木板掉下的条件是
。
考点:考查了牛顿第二定律与运动学公式的应用
本题难度:困难
3、选择题 某高速列车沿直线运动的v-t图象如图,则该列车( )
A.0~30s时间内的位移小于9×102m
B.30s时的速度等于30m/s
C.0~60s时间内做匀加速运动
D.90s~120s时间内做匀速运动