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如图,两光滑斜面在B处链接,小球由A处静止释放,经过B、C两点时速度大小分别为3m/s和4m/s,AB=BC。设球经过B点前后的速度大小不变,则球在AB、BC段的加速度大小之比为
,球由A运动到C的过程中平均速率为
m/s。
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试题分析:小球在AB段和BC段均为匀加速直线运动,根据
,可得两段加速度分别为
,
,可得加速度之比
,设两个阶段的路程均为X,则有
,
,可得
,所以两段的平均速率即
。
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站台上有一位观察者,在火车开动时站在第1节车厢前端附近,第1节车厢在5 s内驶过此人,设火车做匀加速直线运动,求第10节车厢驶过此人需多长时间.
如图所示,一皮带输送机的皮带以v=10 m/s的速率做匀速运动,其有效输送距离AB=16 m,与水平方向夹角为θ=37°。将一小物体轻放在A 点。(g取10 m/s2)求:
(1)若物体与皮带间的动摩擦因数μ=0.5,求物体由A到B所需的时间。
(2)若物体与皮带间的动摩擦因数μ=0.75,求物体由A到B所需的时间。
如图所示,水平面上放有质量均为m="l" kg的物块A和B,A、B与地面的动摩擦因数分别为μ
1
=0.4和μ
1
=0.1,相距l=0.75m.现给物块A一初速度使之向B运动,与此同时给物块B一个F="3" N的水平向右的力,B由静止开始运动,经过一段时间A恰好追上B且二者速度相等。g="10" m/s
2
,求:
(1)物块A的初速度大小;
(2)从开始到物块A追上物块B的过程中,力F对物块B所做的功.
如图所示,倾角
=37°的斜面固定在水平面上。质量
=1.0kg的小物块受到沿斜面向上的F=9.0N的拉力作用,小物块由静止沿斜面向上运动。小物块与斜面间的动摩擦因数
,在小物块沿斜面向上运动2 m时,将拉力F撤去,(斜面足够长,取g=l0m/s
2
。sin37°=0.60,cos37°=0.80)
(1)求在拉力的作用过程中,小物块加速度的大小;
(2)撤销拉力F后小物块沿斜面向上运动的距离;
(3)小物块沿斜面向上运动过程中摩擦力的冲量。
2012年10月,奥地利极限运动员菲利克斯·鲍姆加特纳乘气球升至约39km的高空后跳下,经过4分20秒到达距地面约1.5km高度处,打开降落伞并成功落地,打破了跳伞运动的多项世界纪录,取重力加速度的大小g=10m/s
2
.
(1)忽略空气阻力,求该运动员从静止开始下落到1.5km高度处所需要的时间及其在此处速度的大小
(2)实际上物体在空气中运动时会受到空气阻力,高速运动受阻力大小可近似表示为f=kv
2
,其中v为速率,k为阻力系数,其数值与物体的形状,横截面积及空气密度有关,已知该运动员在某段时间内高速下落的v—t图象如图所示,着陆过程中,运动员和所携装备的总质量m=100kg,试估算该运动员在达到最大速度时所受阻力的阻力系数(结果保留1位有效数字)。
(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v
0
=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/s
2
。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。
(14分)从地面上以初速度v0竖直向上抛出一质量为m的球,若运动过程中受到的空气阻力与其速率v成正比关系,球运动的速率随时间变化规律如图所示,t
1
时刻到达最高点,再落回地面,落地时速率为v
1
,且落地前球已经做匀速运动,求:
(1)球从抛出到落地过程中克服空气阻力所做的功
(2)球抛出瞬间的加速度大小;
(3)球上升的最大高度H。
(18分)如图所示,一质量为m的物块在与水平方向成θ的力F的作用下从A点由静止开始沿水平直轨道运动,到B点后撤去力F, 物体飞出后越过“壕沟”落在平台EG段.已知物块的质量m =1kg,物块与水平直轨道间的动摩擦因数为μ=0.5,AB段长L=10m,BE的高度差h =0.8m,BE的水平距离 x =1.6m.若物块可看做质点,空气阻力不计,g取10m/s
2
.
(1)要越过壕沟,求物块在B点最小速度v的大小;
(2)若θ=37
0
,为使物块恰好越过“壕沟”,求拉力F的大小;
(3)若θ大小不确定,为使物块恰好越过“壕沟”,求力F的最小值(结果可保留根号).
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