题目内容
【题目】如图所示,长L=1.5m,质量M=10kg的长方体木箱,在水平面上向右做直线运动。当木箱的速度v0=3.6m/s时,对木箱施加一个方向水平向左的恒力F=50N,并同时将一个质量m=1kg的光滑小滑块轻放在距木箱右端1/3的P点(小滑块可视为质点,放在P点时相对于地面的速度为零),经过一段时间,小滑块脱离木箱落到地面.木箱与地面的动摩擦因数为μ=0.2,而小滑块与木箱之间的摩擦不计.取g=10m/s2,求:
(1)小滑块离开木箱时的小滑块的速度是多大;
(2)小滑块放上P点后,木箱向右运动的最大位移;
(3)小滑块离开木箱时的木箱的速度是多大。
【答案】(1)0(2)0.9(3)2.8
【解析】
(1)小球离开木箱时速度为零 (3分)
(2)小球放上木箱后相对地面静止,木箱的加速度
由
得(2分)
木箱向右运动的最大位移(2分)
(3)由于木箱在向右运动期间,小球不会从木箱的左端掉下(1分)
木箱向左运动的加速度
(2分)
设木箱向左运动时,小球从木箱的右端掉下
(1分)
设木箱向左运动所用的时间为,则
由
小球刚离开木箱时速度方向向左,大小为
(2分)
【题目】为探究人在运动过程中脚底在接触地面瞬间受到的冲击力问题,实验小组的同学利用落锤冲击地面的方式进行实验,即通过一定质量的重物从某一高度自由下落冲击地面来模拟人体落地时的情况。重物与地面的形变很小,可忽略不计,g 取10m/s2.下表为一次实验过程中的相关数据。根据实验数据可知
重物(包括传感器)的质量 m/kg | 8.5 |
重物下落高度 H/cm | 45 |
重物反弹高度 h/cm | 20 |
最大冲击力 Fm/N | 850 |
重物与地面接触时间 t/s | 0.1 |
A. 重物受到地面的最大冲击力时的加速度大小为100m/s2
B. 重物与地面接触前瞬时的速度大小为2m/s
C. 重物离开地面瞬时的速度大小为3m/s
D. 在重物与地面接触的过程中,重物受到的地面施加的平均作用力是重物所受重力的6 倍