题目内容
20．
如图所示，质量为40.0kg的雪橇（包括人）在与水平方向成37°角、大小为200N的拉力F作用下，沿水平面由静止开始运动，雪橇与地面间动摩擦因数为0.20；取g=10m/s2．（1）求雪橇的加速度大小；
（2）经过2s撤去F，则从开始运动雪橇在5s内的位移多大？
分析 （1）根据牛顿第二定律，抓住竖直方向上合力为零，水平方向有合力，求出加速度的大小．
（2）根据速度时间公式求出2s末的速度，结合牛顿第二定律求出撤去F后的加速度，根据速度时间公式求出物体速度减为零的时间，判断物体是否停止，结合位移公式求出总位移．
解答 
解：（1）对雪橇受力分析如图所示，据牛顿运动定律有：
Fx-f=ma；
N+Fy=mg
又：f=μN；Fx=Fcos37°；Fy=Fsin37°
故：a=$\frac{Fcos37°-μ（mg-Fsin37°）}{m}$
代入数据解得a=2.6m/s2
（2）2s末的速度为：v2=at2=2.6×2=5.2 m/s
撤去F后，据牛顿第二定律有：μmg=ma′
故：a′=μg=0.20×10=2.0 m/s2
减速时间：t止=-$\frac{v2}{a′}$=2.6s＜3s
前2s内雪橇位移：s1=$\frac{0+{v}_{2}}{2}$ t2=$\frac{0+5.2}{2}$×2=5.2m
后3s内雪橇的位移：s2=$\frac{0+{v}_{2}}{2}$t止=$\frac{5.2+0}{2}$×2.6=6.76m
雪橇5s内位移：s=s1+s2=（5.2+6.76）m=11.96m．
答：（1）雪橇的加速度大小为2.6m/s2；
（2）从开始运动雪橇在5s内的位移11.96m．
点评 本题考查了牛顿第二定律和运动学公式的综合运用，知道加速度是联系力学和运动学的桥梁，注意物块速度减为零后不再运动．
练习册系列答案
相关题目
10．质量为m的雨滴在空中竖直下落，设空气阻力的大小恒为f，则雨滴下落高度h的过程中空气阻力对其做的功为（ ）
| A． | 0 | B． | fh | C． | mgh | D． | -fh |
11．
如图所示，MN、PQ是两条平行放置在水平面内的光滑金属导轨，导轨宽度为L导轨的右端接理想变压器的原线圈，变压器的副线圈与阻值为R的电阻组成闭合回路，变压器的原、副线圈匝数之比n1：n2=k．质量为m的导体棒ab垂直MN、PQ放在导轨上，在水平外力作用下，从t=0时刻开始往复运动，其速度随时间变化的规律是v=vmsin（$\frac{2π}{T}t$），已知垂直轨道平面的匀强磁场的磁感应强度为B，导轨、导体棒、导线和线圈的电阻均不计，电流表为理想交流电表，导体棒始终在磁场中运动．则下列说法中正确的是（ ）
如图所示，MN、PQ是两条平行放置在水平面内的光滑金属导轨，导轨宽度为L导轨的右端接理想变压器的原线圈，变压器的副线圈与阻值为R的电阻组成闭合回路，变压器的原、副线圈匝数之比n1：n2=k．质量为m的导体棒ab垂直MN、PQ放在导轨上，在水平外力作用下，从t=0时刻开始往复运动，其速度随时间变化的规律是v=vmsin（$\frac{2π}{T}t$），已知垂直轨道平面的匀强磁场的磁感应强度为B，导轨、导体棒、导线和线圈的电阻均不计，电流表为理想交流电表，导体棒始终在磁场中运动．则下列说法中正确的是（ ）| A． | 导体棒两端的最大电压为BLvm | |
| B． | 在t=$\frac{T}{4}$时刻，电流表的示数为$\frac{BL{v}_{m}}{{k}^{2}R}$ | |
| C． | 电阻R的电功率为$\frac{{B}^{2}{{L}^{2}v}_{m}^{2}}{{k}^{2}R}$ | |
| D． | 从t=0至t=$\frac{t}{4}$的时间内，水平外力所做的功为$\frac{1}{2}m{v}_{0}^{2}$+$\frac{{B}^{2}{L\;}^{2}{\;v}_{m}^{2}}{{8k}^{2}R}$， |
质量为M，厚度可忽略的质量分布均匀的薄板静置于水平桌面上，其一端与桌边对齐，在板上距板端为l处放一质量为m的小花瓶．已知桌面长L，如图所示．水平恒力F作用于板上，板和花瓶在运动的过程中不考虑翻转．已知各接触面之间的动摩擦因数均为μ，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力．重力加速度为g．求：
15．某人从高为7m处以某一初速度竖直向下抛一小球，小球在与地面相碰后弹起，上升到高为3m处被接住，则这段过程中小球的位移大小和路程分别是（ ）
| A． | 3m，7m | B． | 7m，3m | C． | 10m，4m | D． | 4m，10m |
5．
如图所示在平面直角坐标系xOy的第一象限中，存在垂直直面向外的云强磁场，磁场的磁感应强度为B．一带电粒子以一定的速度平行于x轴正方向从y轴上的a处射入磁场，粒子从坐标原点O射出磁场．现同一带电粒子以原有速度的4倍平行于x正方向，从y轴上的a处射入磁场，经过t0时间射出磁场，不计粒子所受的重力，则粒子的$\frac{q}{m}$为（ ）
如图所示在平面直角坐标系xOy的第一象限中，存在垂直直面向外的云强磁场，磁场的磁感应强度为B．一带电粒子以一定的速度平行于x轴正方向从y轴上的a处射入磁场，粒子从坐标原点O射出磁场．现同一带电粒子以原有速度的4倍平行于x正方向，从y轴上的a处射入磁场，经过t0时间射出磁场，不计粒子所受的重力，则粒子的$\frac{q}{m}$为（ ）| A． | $\frac{π}{6B{t}_{0}}$ | B． | $\frac{π}{4B{t}_{0}}$ | C． | $\frac{π}{3B{t}_{0}}$ | D． | $\frac{π}{2B{t}_{0}}$ |
如图所示，竖直平面内有一个L=0.3m的轻绳，上端记在钉子上，下端悬挂质量M=0.8kg的小球A，小球A静止在光滑水平面上且与地面间无相互作用力．有一质量m=0.2kg的小球B以速度v0=10m/s水平向左运动，与小球A发生对心碰撞，碰撞过程中无机械能损失，碰撞后小球A能在竖直面内做圆周运动．g取10m/sλ．求：
9．神州五号成功发射，杨利伟成为中国航天第一人．当他处于超重状态，他可能处在（ ）
| A． | 火箭发射升空的过程中 | B． | 航天器在预定轨道上运行的过程中 | ||
| C． | 载人仓返回地面的过程中 | D． | 在离心机上训练时 |
10．
平抛运动可以分解为水平和竖直方向的两个直线运动，在同一坐标系中作出这两个分运动的v-t图线，如图所示．若平抛运动的时间大于2t1，下列说法中错误的是（ ）
平抛运动可以分解为水平和竖直方向的两个直线运动，在同一坐标系中作出这两个分运动的v-t图线，如图所示．若平抛运动的时间大于2t1，下列说法中错误的是（ ）| A． | 图线b的斜率必为一常量，与坐标轴标度的选取无关 | |
| B． | t1时刻的速度方向与初速度方向夹角为45° | |
| C． | 0-t1时间内水平位移与竖直位移之比为2：1 | |
| D． | 2t1时刻的速度是初速度的2倍 |