题目内容
1.如图所示,水平光滑的桌面上静止放置一条长为l=1.6m的纸带,纸带上正中间位置放置有一质量为m=1.0kg的小铁块,纸带的左边恰好在桌面的左边缘,小铁块与纸带间的动摩擦因数为μ=0.1.现让纸带从t=0s时刻开始一直保持v=1m/s的速度向左匀速运动.已知桌面高度为H=0.8m,g=10m/s2,小铁块在运动过程中不翻滚,不计空气阻力.求:(1)小铁块从开始运动到桌面边缘过程所经历的时间
(2)小铁块抛出后落地点到抛出点的水平距离.
分析 (1)对铁块分析受力情况和运动情况,根据牛顿第二定律求出加速度,然后根据速度公式求得铁块加速到速度与纸带相同所用的时间,由位移公式求出加速过程铁块通过的位移,分析此后铁块的运动情况,如有匀速运动,再求出匀速运动的时间;
(2)铁块离开桌面后做平抛运动,根据平抛运动的规律求解水平距离;
解答 解:(1)小铁块开始做匀加速运动,由μmg=ma 得:
加速度a=1 m/s2
速度达到纸带v=1m/s的速度所用时间 t1=$\frac{v}{a}$=$\frac{1}{1}$=1s
若小铁块1s内一直做匀加速运动,运动的位移为s1=$\frac{1}{2}$at2 得:
1s内的位移:
s1=0.5m<$\frac{1}{2}l$
纸带在1s内位移为S2=vt1得S2=1m
S2-S1=0.5m<$\frac{1}{2}l$
由以上可知:小铁块先做匀加速运动,后以v=1m/s的速度做匀速运动,匀速运动所用时间
t2=$\frac{{\frac{1}{2}l-{s_1}}}{v}$=$\frac{0.8-0.5}{1}$=0.3s
小铁块从开始运动到桌面边缘过程所经历的时间t=t1+t2=1+0.3=1.3s
(2)根据平抛运动的规律可知:
水平方向:s=vt0
竖直方向:H=$\frac{1}{2}gt_0^2$
联立解得:
水平位移:s=0.4m
答:(1)小铁块从开始运动到桌面边缘过程所经历的时间为0.3s;
(2)小铁块抛出后落地点到抛出点的水平距离为0.4m.
点评 本题关键是先分析清楚物体的运动情况,然后运用平抛运动的分位移公式、牛顿运动定律和运动学公式联立列式求解;注意明确纸带对物体的摩擦力的分析,知道开始时摩擦力来动铁块前进,前速度相同时,达到相对静止,此时铁块不再受摩擦力.
A. | 这列波有可能沿x轴正向传播 | |
B. | 这列波的波长是10 cm | |
C. | t=0.05 s时刻x=6 cm处的质点正在向下运动 | |
D. | 这列波的周期一定是0.15 s |
A. | N点电势高 | |
B. | M点电势高 | |
C. | 若磁场不变,将半圆环绕MN轴旋转180°的过程中,N点电势高 | |
D. | 若磁场不变,将半圆环绕MN轴旋转180°的过程中,M点电势高 |
A. | 在不需要考虑物体本身的大小和形状时,用点来代替物体的方法叫微元法 | |
B. | 在探究加速度、力和质量三者之间的关系时,先保持质量不变研究加速度与力的关系,再保持力不变研究加速度与质量的关系,用的是假设法 | |
C. | 加速度的定义$a=\frac{△V}{△t}$采用的都是比值定义法 | |
D. | 在推导匀变速直线运动位移公式时,把整个运动过程划分成很多小段,每一小段近似看作匀速直线运动,然后把各小段的位移相加,这里采用了理想模型法 |
A. | 重力势能属于物体和地球这个系统,弹性势能属于发生弹性形变的物体 | |
B. | 零势能的选择会影响某状态重力势能,但不影响一个过程中重力势能的改变 | |
C. | 重力做正功时,重力势能减少;弹簧弹力做正功时,弹性势能增加 | |
D. | 重力势能和弹性势能都是状态量 |
A. | 船渡过河的最短时间是30s | |
B. | 船渡过河的路程不可能是180m | |
C. | 船在河中航行的最大速度为10m/s | |
D. | 若船垂直河岸向对岸航行,水流速度增大时,路程增大,时间不变 |
A. | 该船渡河的最小速率是4m/s | |
B. | 该船渡河所用时间可少于10s | |
C. | 该船可能沿垂直河岸的航线抵达对岸 | |
D. | 该船渡河所通过的位移的大小至少为50m |