题目内容
2.(1)若两工件固定,将物块有P点无初速释放,滑到D点时恰好静止,求P,B两点间的高度差h.(物块通过B点前后速度只改变方向,不改变大小)
(2)若将一水平向左的恒力F作用于工件1,使物块在P点与工件保持相对静止,一起向左做匀加速直线运动.
①求F的大小;
②当物块速度v=$\frac{4}{3}$m/s时,使工件1立刻停止运动,物块飞离P点落至AB上,求此时物块的落点与C点间的水平距.
分析 (1)由动能定理求的高度;
(2)由牛顿第二定律求的物体M的加速度,在整体根据牛顿第二定律求的推力;工件1停止运动后物体M做平抛运动,根据平抛运动的特点求的下落时间,由牛顿第二定律求的工件2的加速度,由运动学公式起的位移
解答 解:(1)在整个过程中根据动能定理可得Mgh-μ2MgL=0-0
解得h=μ2L=0.4×0.5m=0.2m
(2)对物体M受力分析,根据牛顿第二定律可得mgtan37°=ma
解得a=7.5m/s2
对整体由牛顿第二定律F-μ1(m1+m2+M)g=(m1+m2+M)a
解得F=12.5N
(3)物体M做平抛运动,设运动时间为t
根据平抛运动的特点可知$tan37°=\frac{\frac{1}{2}g{t}^{2}}{vt}$,解得t=0.2s
弓箭1停止运动后,根据牛顿第二定律可得工件2的加速度为$a′=\frac{{μ}_{1}{m}_{2}g}{{m}_{2}}=5m/{s}^{2}$
减速到零所需时间为t$′=\frac{v}{a′}=\frac{4}{15}s$>0.2s
故减速0.2s前进的位移为x=$vt-\frac{1}{2}a′{t}^{2}=0.17m$
答:(1)若两工件固定,将物块有P点无初速释放,滑到D点时恰好静止,P,B两点间的高度差h为0.2m
(2)若将一水平向左的恒力F作用于工件1,使物块在P点与工件保持相对静止,一起向左做匀加速直线运动.
①F的大小为12.5N;
②当物块速度v=$\frac{4}{3}$m/s时,使工件1立刻停止运动,物块飞离P点落至AB上,此时物块的落点与C点间的水平距为0.17m
点评 本题主要考查了牛顿第二定律和运动学公式,在第二问中关键是抓住平抛运动即可求得
练习册系列答案
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13.
将质量为m的圆环套在固定的水平直杆上,环的直径略大于杆的截面直径,环与杆间动摩擦因数μ,对环施加一位于竖直平面内斜向上,与杆夹角θ的拉力F,使圆环以a的加速度沿杆运动,则F的大小不可能是( )
| A. | $\frac{ma+μmg}{cosθ+μsinθ}$ | B. | $\frac{ma-μmg}{cosθ-μsinθ}$ | ||
| C. | $\frac{ma}{sinθ}$ | D. | $\frac{mg}{sinθ}$ |
17.火车停靠在站台上,乘客往往会发现这样的现象,对面的火车缓慢的起动了,等到站台出现,才发现对面的火车没有动,而是自己乘坐的火车在开动,则前、后两次乘客分别采用的参考系是( )
| A. | 自己坐的火车 站台 | B. | 站台 对面的火车 | ||
| C. | 对面火车 对面火车 | D. | 站台 站台 |
7.
甲、乙两车在同一水平路面上的两平行车道做直线运动,某时刻乙车在前、甲车在后,相距6m,从此刻开始计时,两车运动的v-t图象如图所示,在0一8s内,下列说法正确的是( )
| A. | t=4s时两车相距2m | B. | t=4s时两车相遇 | ||
| C. | t=8s时两车相遇 | D. | 开始时两车相距最远 |
2.物体做直线运动的初速度为10m/s,经5s速度的大小变为25m/s,则加速度的大小可能为( )
| A. | 10m/s2 | B. | 5m/s2 | C. | 3m/s2 | D. | 7m/s2 |