题目内容

引体向上运动是同学们经常做的一项健身运动。如图所示，质量为m的某同学两手正握单杠，开始时，手臂完全伸直，身体呈自然悬垂状态，此时他的下鄂距单杠面的高度为H，然后他用恒力F向上拉，下颚必须超过单杠面方可视为合格，已知H=0.6m，m=60kg，重力加速度g=10m/s2。不计空气阻力，不考虑因手弯曲而引起人的重心位置变化。
（1）第一次上拉时，该同学持续用力（可视为恒力），经过t=1s时间，下鄂到达单杠面，求该恒力F的大小及此时他的速度大小。
(2) 第二次上拉时，用恒力F/=720N拉至某位置时，他不再用力，而是依靠惯性继续向上运动，为保证此次
引体向上合格，恒力F的作用时间至少为多少？

（1）672N；1.2m/s（2）0.71s

解析试题分析：（1）第一次上拉时，该同学向上匀加速运动，设他上升的加速度大小为a1，下颚到达单杠面上时的速度大小为V，由牛顿第二定律及运动学规律得：
F-mg=ma1     
H=a1t2/2      
V=a1t         
联立以上方程得：F=672N      
V=1.2m/s    
(2)第二次上拉时，设上拉时的加速度大小为a2，恒力作用时间至少为t,上升的位移为S1，速度为V1，匀减速运动的位移为S2.根据题意可得：
F/-mg=ma2       
S1+S2=H       
S1=a2t2/2      
V12=2gS2         
V1=a2t           
联立以上方程得：t==0.71s  
考点：牛顿定律的应用及匀变速运动的规律。

练习册系列答案
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（15分）一列火车做匀加速直线运动驶来，一人在轨道旁边观察火车运动，发现在相邻的两个10 s内，火车从他跟前分别驶过6节车厢和8节车厢，每节车厢长8 m(连接处长度不计)，求：
(1)火车的加速度的大小；   
(2)人开始观察时火车速度的大小．

（9分）如图甲所示，有一足够长的粗糙斜面，倾角θ＝37°，一滑块以初速度v0＝16 m/s从底端A点滑上斜面，滑至B点后又返回到A点．滑块运动的图象如图乙所示，求：（已知：sin37°＝0.6，cos 37°＝0.8，重力加速度g＝10 m/s2）

（1）AB之间的距离；
（2）滑块再次回到A点时的速度；
（3）滑块在整个运动过程中所用的时间。

（14分）如图所示，绝缘倾斜固定轨道上A点处有一带负电，电量大小q=0.4C质量为0.3kg的小物体，斜面下端B点有一小圆弧刚好与一水平放置的薄板相接，AB点之间的距离S=1.92m，斜面与水平面夹角θ=37°，物体与倾斜轨道部分摩擦因数为0.2，斜面空间内有水平向左，大小为E1=10V/m的匀强电场，现让小物块从A点由静止释放，到达B点后冲上薄板，薄板由新型材料制成，质量M=0.6kg，长度为L，物体与薄板的动摩擦因数μ=0.4，放置在高H=1.6m的光滑平台上，此时，在平台上方虚线空间BCIJ内加上水平向右，大小为E2=1.5V/m的匀强电场，经t=0.5s后，改成另一水平方向的电场E3，在此过程中，薄板一直加速，到达平台右端C点时，物体刚好滑到薄板右端，且与薄板共速，由于C点有一固定障碍物，使薄板立即停止，而小物体则以此速度V水平飞出，恰好能从高h=0.8m的固定斜面顶端D点沿倾角为53°的斜面无碰撞地下滑，（重力加速度g=10m/s2，sin37°=，cos37°=）求：

（1）小物体水平飞出的速度v及斜面距平台的距离X；
（2）小物体运动到B点时的速度VB； 
（3）电场E3的大小和方向，及薄板的长度L

(14分)如图所示，物块A和长木板B的质量均为lkg，A与B之间、B与地面之间的动摩擦因数分别为0.5和0.2，开始时A静止在B的左端，B停在水平地面上．某时刻起给A施加一大小为l0N，方向与水平成斜向上的拉力F，0.5s后撤去F，最终A恰好停在B的右端．（=0.6，）

(1)通过计算说明前0.5s内木板B是否运动．
(2) 0.5s末物块A的速度．
(3)木板B的长度．

（12分）如图所示，质量m=4kg的物体（可视为质点）用细绳拴住，放在水平传送带的右端，物体和传送带之间的动摩擦因数μ＝0.4，传送带的长度l＝6m，当传送带以v=4m/s的速度做逆时针转动时，绳与水平方向的夹角θ＝37°。已知：g="10" m/s2 ，sin37°="0.6," cos37°=0.8。求：

（1）传送带稳定运动时绳子的拉力T；
（2）某时刻剪断绳子，则经过多少时间，物体可以运动到传送带的左端。

（20分）传送带以稳定的速度v=6m/s顺时针转动，传送带与水平面的夹角θ=37°，现在将一质量m=2kg的物体（可以看作质点）轻放在其底端，传送带顶端平台上的人通过轻绳以恒定的拉力F=20N拉物体，经过一段时间物体被拉到斜面顶端，如图所示，已知传送带底端与顶端的竖直高度H=6m，物体与传送带之间的动摩擦因数μ=0.25，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力．
（g取10m/s2，sin 37°=0.6，cos37°=0.8）

（1）从底端开始经多长时间物体与传送速度相同?
（2）若达到共速后保持拉力不变，物体还需多长时间到达斜面顶端？
（3）若物体与传送带达到速度相等的瞬间，突然撤去拉力，物体还需要多长时间离开传送带？(结果可用根式表示)

（18分）如图所示，长为L=9m的传送带与水平方向的倾角θ=37°，在电动机的带动下以v=4m/s的速率沿顺时针方向运行，在传送带的B端有一离传送带很近的挡板P可将传送带上的物体挡住，在传送带的A端无初速度地释放一质量m=1Kg的物体，它与传送带之间的动摩擦因数为0.5，物体与挡板碰撞时的能量损失及碰撞时间均不计。（sin37°=0.6，cos37°=0.8）

（1）在物体从第一次由静止开始下滑到与挡板P第一次相碰后，物体再次上升到最高点的过程中，由于摩擦而产生的热量为多少？
（2）试求物体最终的运动状态以及达到该运动状态后电动机的输出功率P。

(10分)如图所示，工人用绳索拉铸件，铸件的质量是20kg铸件与地面问的动摩擦因数是0.25。工人用80 N的力拉动铸件，从静止开始在水平面上前进，绳与水平方向的夹角为。并保持不变，经4 s后松手。问松手后铸件还能前进多远? ()

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