题目内容
10.(1)求物块沿斜坡滑下的加速度大小;
(2)试分析此种情况下,物块是否会撞上行人.
分析 (1)根据牛顿第二定律求出物块在斜坡上滑下时的加速度.
(2)根据速度位移公式求出物块到达C点时的速度,根据牛顿第二定律求出物块在水平面上的加速度,抓住物块和人速度相等时,两者的位移关系判断是否相撞.
解答 解:(1)由牛顿第二定律得:
mgsinθ-μmgcosθ=ma1,
由题意可知:sinθ=$\frac{AB}{AC}$=$\frac{60}{100}$=0.6,则cosθ=0.8,
解得:a1=2m/s2;
(2)物块在斜面上做初速度为零的匀加速直线运动,
到达C时的速度:vC=$\sqrt{2{a}_{1}AC}$=$\sqrt{2×2×100}$=20m/s,
物块在斜面上的运动时间:t1=$\frac{{v}_{C}}{{a}_{1}}$=$\frac{20}{2}$=10s,
物块在水平面上做匀减速直线运动,
由牛顿第二定律可知,加速度:a2=$\frac{μmg}{m}$=μg=5m/s2,
物块减速至v=v人=2m/s过程的位移:x2=$\frac{{v}_{C}^{2}-{v}_{人}^{2}}{2{a}_{2}}$=$\frac{2{0}^{2}-{2}^{2}}{2×5}$=39.6m,
物块减速至2m/s需要的时间:t2=$\frac{{v}_{C}-{v}_{2}}{{a}_{2}}$=$\frac{20-2}{5}$=3.6s,
从物块下滑到物块速度为2m/s过程人的位移:
x人=v人(t1+t2)=2×(10+3.6)=27.2m,
x人+CE=27.2+16=43.2m>x2=39.6m,物块不会撞上行人;
答:(1)物块沿斜坡滑下的加速度大小为2m/s2;
(2)物块不会撞上行人.
点评 本题考查了牛顿第二定律和运动学公式的综合,知道加速度是联系力学和运动学的桥梁.分析能否追及时,只要研究两者速度相等时位移的情况即可.
| A. | 若镭Ra的半衰期为τ,则经过2τ的时间,2 kg的镭Ra中有1.5 kg已经发生了衰变 | |
| B. | 铀核(${\;}_{92}^{238}$U)衰变为铅核(${\;}_{82}^{206}$Pb)的过程中,要经过8次α衰变和6次β衰变 | |
| C. | 用14 eV的光子照射处于基态的氢原子,可使其电离 | |
| D. | 铀235的裂变方程可能为${\;}_{92}^{235}$U→${\;}_{55}^{137}$Cs+${\;}_{37}^{88}$Rb+10${\;}_{0}^{1}$n |
| A. | 电场线就是正电荷仅在电场力作用下的运动轨迹 | |
| B. | 电场强度公式E=$\frac{U}{d}$只适用于匀强电场的定量计算 | |
| C. | 根据点电荷电场强度公式 E=$\frac{kQ}{{r}^{2}}$,当 r→0 时,E→∞ | |
| D. | 电场强度为零的地方,电势不一定为零 |
| A. | 合力对物体不做功,则合力一定为零 | |
| B. | 合力对物体不做功,则合力的冲量也一定为零 | |
| C. | 一对作用力和反作用力的冲量之和一定为零 | |
| D. | 一对作用力和反作用力对物体做功的代数和一定为零 |
| A. | 氢原子吸收光子后,可能从低能级向高能级跃迁 | |
| B. | 电子沿某一轨道绕核运动,若圆周运动的频率为ν,则其发光的频率也是ν | |
| C. | 若氢原子由能量为En的激发态向基态跃迁,则氢原子要辐射的光子能量为hν=En | |
| D. | 一群氢原子从第3能级自发地向第1能级跃迁,最多可能辐射三种频率的光子 |
| A. | 用fs量度木块增加的动能 | |
| B. | 用f(s+d)量度子弹损失的动能 | |
| C. | 用fd量度系统增加的内能 | |
| D. | 用fd 量度子弹、木块系统总机械能的损失 |
| A. | 波可以绕过障碍物继续传播的现象叫做波的干涉 | |
| B. | 波源与观察者相互靠近时,观察者接收到的波的频率会变小 | |
| C. | 自然光经过偏振片后会变成偏振光,说明光是一种横波 | |
| D. | 含有多种颜色的光被分解为单色光的现象叫做光的色散 |