题目内容
中央电视台近期推出了一个游戏节目——推矿泉水瓶。选手们从起点开始用力推瓶一段时间后,放手让瓶向前滑动,若瓶最后停在桌上有效区域内,视为成功;若瓶最后不停在有效区域内或在滑行过程中倒下均视为失败.其简化模型如图所示,AC是长度为L1=5 m的水平桌面,选手们可将瓶子放在A点,从A点开始用一恒定不变的水平推力推瓶,BC为有效区域。已知BC长度为L2=1 m,瓶子质量为m=0.5 kg,瓶子与桌面间的动摩擦因数μ=0.4。某选手作用在瓶子上的水平推力F=20 N,瓶子沿AC做直线运动,(g取10 m/s2)假设瓶子可视为质点,那么该选手要想游戏获得成功,试问:
(1)推力作用在瓶子上的时间最长不得超过多少?
(2)推力作用在瓶子上的距离最小为多少?
(1) (2)d =0.4m
解析试题分析:(1)要想获得游戏成功,瓶滑到C点速度正好为0,力作用时间最长,设最长作用时间为t1,有力作用时瓶的加速度为a1,t1时刻瓶的速度为v,力停止后加速度为a2,由牛顿第二定律得:
加速运动过程中的位移
减速运动过程中的位移
位移关系满足:
解得
(2) 要想游戏获得成功,瓶滑到B 点速度正好为零,力作用距离最小, 设最小距离为d,则:
联立解得:d =0.4m
考点:牛顿第二定律的应用及匀变速直线运动的规律
(10分)如图所示为某同学在一次实验中打出的一条纸带,其中ABCDEF是用打点频率为50Hz的打点计时器连续打出的6个点,该同学用毫米刻度尺测量A点到各点的距离,并记录在图中(单位:cm)则:
①图中五个数据中有不符合有效数字要求的一组数据应改为________;
②物体运动的加速度是________;(保留三位有效数字)
③根据以上②问计算结果可以估计纸带是该同学最可能做下列那个实验打出的纸带是
A.练习使用打点计时器 | B.探究“加速度与力和质量的关系” |
C.用落体法验证机械能守恒定律 | D.用斜面和小车研究匀变速直线运动 |
下列关于自由落体运动的叙述中,正确的有
A.物体质量越大,下落越快 |
B.自由落体运动是匀速直线运动 |
C.自由落体运动是初速度为零的匀变速直线运动 |
D.自由落体运动是加速度不断变化的加速运动 |
从某一高处由静止释放一粒小石子甲的同时,从同一地点竖直向上抛出另一粒小石子乙,不计空气阻力,则在它们落地之前( )
A.二者间距不变 | B.二者速度差不变 |
C.间距与时间成正比 | D.同时落地 |