题目内容

某中学的部分学生组成了一个课题小组，对海啸的威力进行了模拟研究，他们设计了如下的模型：如图甲在水平地面上放置一个质量为m=4kg的物体，让其在随位移均匀减小的水平推力作用下运动，推力F随位移x变化的图像如图乙所示，已知物体与地面之间的动摩擦因数为μ=0.5，g=10m/s2，则：
（1）运动过程中物体的最大加速度为多少？
（2）在距出发点什么位置时物体的速度达到最大？
（3）物体在水平面上运动的最大位移是多少？

（1）20m/s2（2）3.2m（3）10m

解析试题分析：（1）由牛顿第二定律：F-μmg=ma  (2分)
当推力F=100N时，物体所受合力最大，加速度最大。代入解得 a=20m/s2 (2分)
（2）由图象可得推力随位移x变化的数值关系为：F=100-25x   (2分)
速度最大时加速度为0，则F=μmg   (2分)
代入解得x=3.2m   (1分)
(3) 由图象可得推力对物体做功W=200J  (2分)
由动能定理：W-μmgxm=0   (2分)
代入解得xm=10m   (1分)
考点：牛顿第二定律 匀变速直线运动规律 动能定理

练习册系列答案
相关题目

（12分）在某市区内，一辆小汽车在平直公路上以速度vA向东匀速行驶，一位观光游客正由南向北从斑马线上横过马路，汽车司机发现前方有危险（游客正在D处向北走），经0.7s作出反应，从A点开始紧急刹车，但仍将正步行至B处的游客撞伤，该汽车最终在C处停下。为了清晰了解事故现场，现以下图示之：为了判断汽车司机是否超速行驶，并测出肇事汽车速度vA，警方派一车胎磨损情况与肇事车相当的车以法定最高速度vm=" 14" m/s行驶在同一马路的同一地段，在肇事汽车的出事点B急刹车，恰好也在C点停下来。在事故现场测得AB="17.5" m、BC＝14.0 m、BD="2.6" m，问：

(1)该肇事汽车的初速度vA是多大？   (2）游客横过马路的速度是多大？

（14分）如图，将质量m=1kg的圆环套在固定的倾斜直杆上，杆的倾角为37°，环的直径略大于杆的截面直径．对环施加一位于竖直平面内斜向上与杆夹角为37°的拉力F=10N，使圆环由静止开始沿杆加速度向上运动，已知环与杆间动摩擦因数μ=0.5．（g取10m/s2）求：

（1）F作用2s时圆环的速度是多大？
（2）2s后撤去力F，求圆环继续沿杆上滑的最大距离是多少？

（20分）在光滑水平地面上有一凹槽A，中央放一小物块B，物块与左右两边槽壁的距离如图所示，L为1.0m，凹槽与物块的质量均为m，两者之间的动摩擦因数μ为0.05，开始时物块静止，凹槽以v0＝5m/s初速度向右运动，设物块与凹槽槽壁碰撞过程中没有能量损失，且碰撞时间不计。g取10m/s2。求：(    )

（1）物块与凹槽相对静止时的共同速度；
（2）从凹槽开始运动到两者相对静止物块与右侧槽壁碰撞的次数；
（3）从凹槽开始运动到两者刚相对静止所经历的时间及该时间内凹槽运动的位移大小。

我国已于2012年11月完成舰载机阻拦着舰(见图)试验!与岸基飞机着陆时可减速平飞不同，舰载机着舰时，一旦飞机尾钩未能挂住阻拦索，则必须快速拉升逃逸.   
假设航母静止，“歼–15”着舰速度为30 m/s，钩住阻拦索后能匀减速滑行45 m停下，若没有钩住阻拦索，必须加速到50 m/s才能安全飞离航母，航母甲板上用于战机加速的长度仅有200m.   

(1)求“歼–15”在钩住阻拦索后的减速过程中的加速度大小及滑行时间.
(2)若没有钩住阻拦索，战机要安全飞离航母，则“歼–15”在甲板上做匀加速运动的加速度至少多大?

质量为2kg的物体在水平地面上受到斜向上的拉力F作用，物体由静止开始做匀加速直线运动，第6秒末的速度是1.8m/s，已知拉力F的方向与水平成37o角，如图，物体与地面间的动摩擦因数μ=0.2， g=10m/s2，cos37o=0.8，sin37o=0.6，求：①拉力F的大小？②若在第6秒末撤去力F，物体再滑行多长时间停下来？

观光旅游、科学考察经常利用热气球，保证热气球的安全就十分重要。科研人员进行科学考察时，气球、座舱、压舱物和科研人员的总质量为800kg,在空中停留一段时间后，·由于某种故障，气球受到的空气浮力减小，科研人员发现气球在竖直下降，此时下降速度为2m/s，且做匀加速运动，经过4s下降了16m后，立即抛掉一些压舱物，气球匀速下降。不考虑气球由于运动而受到的空气阻力。重加加速度g＝1Om/s2。求：
（1)抛掉的压舱物的质量m是多大？
（2)抛掉一些压舱物后，气球经过5s下降的高度是多大？

（15分) 薄木板长L＝1m，质量M＝9kg在动摩擦因数μ1＝0.1的水平地面上向右滑行，当木板速度v0＝2m／s时，在木板的右端轻放一质量m＝1kg的小铁块（可视为质点）如图所示，当小铁块刚好滑到木板左端时，铁块和木板达到共同速度。取g＝10m／s2，求：

（1）从铁块放到木板上到它们达到相同速度所用的时间t； 
（2）小铁块与木板间的动摩擦因数μ2 。

左下图是某监测系统每隔拍摄的，关于火箭发射起始阶段做匀加速运动的一组照片．已知火箭的长度为，用刻度尺测量照片上的长度关系结果如图所示．则可求出火箭的加速度大小a =   m／s2，火箭在照片中第2个像所对应时刻的瞬时速度大小u =     m/s．

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