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如图所示,质量M=3.0kg的小车静止在光滑的水平地面上,其右侧足够远处有一挡板A,质量m=2.0kg的b球用长l=2m的细线悬挂于挡板正上方。一质量也为m=2kg的滑块(视为质点),以υ0=7m/s的初速度从左端滑上小车,同时对小车施加水平向右、大小为6N的恒力F,当滑块运动到平板车的最右端时,二者恰好相对静止,此时撤去恒力F。平板车碰到挡板时立即停止运动,滑块水平飞出小车后与b球正碰并粘在一起。已知滑块与小车间的动摩擦因数μ=0.3,g=10m/s2,问:

(1)撤去恒力F前,滑块、小车的加速度各为多大,方向如何?
(2)撤去恒力F时,滑块的速度为多大?
(3)悬挂b球的细线能承受的最大拉力为30N,a、b两球碰后,细线是否会断裂?(要求通过计算回答)

(1)a2=4m/s2,方向水平向右(2)(3)细线会断裂

解析试题分析:(1)由牛顿第二定律得:
对滑块:(2分)
解得:a1=3m/s2(1分),方向水平向左(1分)
对平板车:(2分)
a2=4m/s2(1分),方向水平向右(1分)
(2)设经过时间滑块与平板车相对静止,此时撤去恒力F,滑块的速度为

解得
(3)滑块与小球碰撞,动量守恒,故
设细线的拉力为T,根据牛顿第二定律可得
代入数据可得:,故细线会断裂
考点:考查了牛顿第二定律,运动学公式,动量守恒定律的综合应用,难度一般

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(9分)静止在水平地面上的物体的质量为2 kg,在水平恒力F推动下开始运动,4 s末它的速度达到4m/s,此时将F撤去,又经6 s物体停下来,如果物体与地面的动摩擦因数不变,求F的大小.

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(10分) 长1米的木板A,质量为M=1kg,静止在水平地面上。在木板最左端有一质量为m=2kg的小物块B,在沿水平向右F=10牛的恒力作用下由静止开始运动,物块和木板、木板和水平面间的滑动摩擦系数分别为。在把小物块从木板右端拉下去的过程中,求:

(1)运动过程中A、B的加速度分别是多大?
(2)在此过程中木板运动的位移为多大?(小物块可看作质点)(g取10m/s2

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(11分)频闪照相是研究物理问题的重要手段。如图所示是某同学研究一质量为m=0.5kg的小滑块从光滑水平面滑上粗糙斜面并向上滑动时的频闪照片。已知斜面足够长,倾角α=37°,闪光频率为10Hz。经测量换算获得实景数据:sl=s2=40cm,s3=35cm,s4=25cm,s5=15cm。(取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8),设滑块通过平面与斜面连接处时没有能量损失。求

(1)滑块沿水平面运动的速度大小;
(2)滑块沿斜面向上运动的加速度及向上运动的最大距离;
(3)试判断滑块在斜面上运动到最高点后,能否自行沿斜面下滑,并说明理由。

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(12分)如图甲所示,质量为m=1kg的物体置于倾角为θ=37°的固定斜面上(斜面足够长),对物体施加平行于斜面向上的恒力F,作用时间t1=1s时撤去拉力,物体运动的部分v-t图像如图乙所示,取g=10m/s2, sin37°=0.6,cos37°=0.8,试求:

(1)物体与斜面间的动摩擦因数和拉力F的大小;
(2)t=6s时物体的速度,并在图乙上将6s内物体运动的v-t图像补画完整,要求标明有关数据。

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

如图甲所示为学校操场上一质量不计的竖直滑杆,滑杆上端固定,下端悬空,为了研究学生沿杆的下滑情况,在杆的顶部装有一拉力传感器,可显示杆顶端所受拉力的大小,现有一学生(可视为质点)从上端由静止开始滑下,5s末滑到杆底端时速度恰好为零并静止悬挂在杆的底端.从学生开始下滑时刻计时,传感器显示拉力随时间变化情况如图乙所示,g取10m/s2,求:

(1)该学生下滑过程中的最大速率;
(2)图中力F1的大小;
(3)滑杆的长度.

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

如图所示,绷紧的传送带与水平面的夹角θ=30°,传送带在电动机的带动下,始终保持v0=2 m/s的速率运行.现把一质量为m=1kg的工件(可看为质点)轻轻放在传送带的底端,经时间t=1.9 s,工件被传送到h=1.5 m的高处,并取得了与传送带相同的速度,取g=10 m/s2.求:

(1)工件与传送带之间的滑动摩擦力f
(2)工件与传送带之间的相对位移Δs

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(8分).我国《侵权责任法》第87条 “高空坠物连坐”条款规定:建筑物中抛掷物品或者从建筑物上坠落的物品造成他人损害,难以确定具体侵权人的,除能够证明自己不是侵权人外,由可能加害的建筑物使用人给予补偿。近日,绵阳一小伙就借助该条款赢得了应有的赔偿。假设质量为5.0kg的物体,从离地面36m高处,由静止开始加速下落,下落过程中阻力恒定,经3s落地。试求:

(1)物体下落的加速度的大小;
(2)下落过程中物体所受阻力的大小。(g取10m/s2

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(15分)甲车以10m/s的速度在平直的公路上匀速行驶,乙车以4m/s的速度与甲车平行同向做匀速直线运动,甲车经过乙车旁边开始以0.5 m/s2的加速度刹车,从甲车刹车开始计时,求:
(1)乙车在追上甲车前,两车相距的最大距离;
(2)乙车追上甲车所用的时间.

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