8.[潍坊市]14。 (8分)2008年12月,胶东半岛地区普降大雪,出现近年来少见的寒潮.为了安全行车,某司机在冰雪覆盖的平直公路上测试汽车的制动性能.车速v=36km/h时紧急刹车(可认为轮不转动),车轮在公路上划出一道长L=50m的刹车痕迹,取g=10m/s2;求:
(1)车轮与冰雪路面间的动摩擦因数;
(2)若该车以28.8km/h的速度在同样路面上行驶,突然发现正前方停着一辆故障车.为避免两车相撞,司机至少应在距故障车多远处采取刹车措施.已知司机发现故障车至实施刹车的反应时间为Δt=0.6s.
[解](1)由动能定理,有
①
得
②
(2)vo=8m/s
X1=v0t=8x0.6m=4.8m ③
由动能定理,得
④
得
⑤
X=X1+X2二36.8m⑥
评分标准:本题共8分,其中②⑤每式2分分,其余每式1分 。
7.
[青岛十九中]16.(9分)如图所不,水平轨遭与直径为d=0.8m的半圆轨道相接,半圆轨道的两端点A、B连线是一条竖直线,整个装置处于方向水平向右,大小为103v/m的匀强电场中,一小球质量m=0.5kg,带有q=5×10-3C电量的正电荷,在电场力作用下由静止开始运动,不计一切摩擦,g=10m/s2。
(1)若它运动的起点离A为L,它恰能到达轨道最高点B,求小球在B点的速度和l的值。
(2)若它运动起点离A为L=2.6m,且它运动到B点时电场消失,它继续运动直到落地,求落地点与起点的距离
[解] (1)小球恰能运动到B点,此时刚好由重力提供向心力
由
得v=2m/s……………………2分
全过程由动能定理
……………………2分
(2)全过程由动能定理
…………………………2分
从B点做平抛运动
由![]()
水平位移
……………………2分
故落地点与起始点相距1.4m……………………1分
6.[青岛十九中]15.(9分)某兴趣小组对一辆自制遥控小车的性能进行研究。他们让这辆小车在水平的直轨道上由静止开始运动,并将小车运动的全过程记录下来,通过处理转化为y_-f图象,如图所示(除2S-10s时间段图象为曲线外,其余时间段图象均为直线)。已知在小车运动的过程中,2s一14s时间段内小车的功率保持不变,在14s末停止遥控而让小车自由滑行,小车的质量为1.0kg,可认为在整个运动过程中小车所受到的阻力大小不变。
求:(1)小车所受到的阻力大小;
(2)小车匀速行驶阶段的功率;
(3)小车在加速运动过程中位移的大小。
[解] (1)在10s末撤去牵引力后,小车只在阻力f作用下做匀减速运动,
由图像可得减速时:![]()
则
……………………1分
(2)小车的匀速运动阶段即10s-14s内,设牵引力为F,
则F=f
由图象可知![]()
…………………………2分
(3)小车的加速运动过程可以分解为0-2和2-10两段
0-2s内的加速度大小为
,
时间t=2s
…………………………1分
在2-10s内由动能定理可得
![]()
代入解得
……………………4分
……………………1分
5.[临沭一中]16.(9分)质量为m的飞机以水平v0飞离跑道后逐渐上升,若飞机在此过程中水平速度保持不变,同时受到重力和竖直向上的恒定升力(该升力由其他力的合力提供,不含重力)。今测得当飞机在水平方向的位移为l时,它的上升高度为h。求:(1)飞机受到的升力大小为多少?(2)从起飞到上升至h高度的过程中升力所做的功及在高度h处飞机的动能分别为多少?
[解](1)飞机水平速度不变,l= v0t …………1分
竖直方向的加速度恒定,则h=at2/2,解得
…………1分
由牛顿第二定律得:F-mg=ma …………1分
则F=mg+ma=
…………1分
(2)升力做功W=Fh=
…………2分
在h处,vt=at=
…………1分
…………2分
4.
[莱阳一中]19.(10分) 如图所示,一玩滚轴溜冰的小孩(可视作质点)质量为m=30kg,他在左侧平台上滑行一段距离后以3m/s的速度从平台右侧水平滑出,而后恰能无碰撞地沿圆弧切线方向从A点进入竖直面内的光滑侧弧轨道,并沿轨道下滑,A、B为圆弧两端点,其连线水平.对应圆心角为
,当小孩通过圆弧最低点时,对轨道的压力大小为915N.(计算中取g=10m/
,
,
)求:
(1)小孩自滑离平台至进入圆弧轨道所用的时间
(2)圆弧轨道的半径
[解] (1)小孩落到A点时速度方向沿A点切线方向,
………………………………1分
……………………………1分
………………………………1分
在最低点,据牛顿第二定律,有
…………………………2分
………………………………1分
由以上三式解得
………………………………1分
3.
[济南市]14.
(13分)如图所示的“S”形玩具轨道,该轨道是用内壁光滑的薄壁细圆管弯成,放置在竖直平面内,轨道弯曲部分是由两个半径相等的半圆对接而成,圆半径比细管内径大得多,轨道底端与水平地面相切,轨道在水平方向不可移动。弹射装置将一个小球(可视为质点)从a点水平弹射向b点并进入轨道,经过轨道后从最高点d水平抛出(抛出后小球不会再碰轨道),已知小球与地面ab段间的动摩擦因数μ=0.2,不计其它机械能损失,ab段长L=1.25
m,圆的半径R=0.1 m,小球质量m=0.01 kg,轨道质量为M=0.26
kg,g=10 m/s2,求:
(1) 若v0=5 m/s,小球从最高点d抛出后的水平射程。
(2) 若v0=5 m/s,小球经过轨道的最高点d时,管道对小球作用力的大小和方向。
(3) 设小球进入轨道之前,轨道对地面的压力大小等于轨道自身的重力,当v0至少为多少时,小球经过两半圆的对接处c点时,轨道对地面的压力为零。
[解](1) 设小球到达d点处速度为v,由动能定理,得
①(2分)
小球由d点做平抛运动,有
②(1分)
s=vt ③(1分)
联立①②③并代入数值,解得小球从最高点d抛出后的水平射程:
0.98 m
④(1分)
(2) 当小球通过d点时,由牛顿第二定律得
⑤(1分)
代入数值解得管道对小球作用力N=1.1 N,方向竖直向下。 ⑥(2分)
(3) 设小球到达c点处速度为vc,由动能定理,得
⑦(2分)
当小球通过c点时,由牛顿第二定律得
⑧(1分)
要使轨道对地面的压力为零,则有
N′=Mg ⑨(1分)
联立①②③并代入数值,解得小球的最小速度:
v0=6 m/s ⑩(1分)
2.[苍山县]15. 质量为
千克的小球从一弹性平面处以
的速度竖直上抛,能上升的最大高度为
,然后落回平面,与平面发生碰撞后再次上升,上升的高度为
,而后又落回平面……直到最后静止在平面上,设小球受到的空气阻力大小恒定为
,求:
(1)小球第一次上升时间和下落时间之比
(2)从小球刚开始上抛到第二次刚要落到平面时的过程中损失的机械能。
[解](1)小球第一次上升过程中
(1分)
(1分)
小球第一次下落过程中
(1分)
![]()
(1分)
(1分)
(2) 第一次落回地面时的速度为
,有
(2分)
第二次上升的速度为
,有
,
(2分)
小球与地面撞击时损失的能量为
(1分)
小球在空中损失的机械能为
(1分)
从小球刚开始上抛到第二次落到平面之前的过程中损失的机械能为
(1分)
1.
[聊城市]13.(6分)如图所示,A、B物块的质量分别为mA=4kg和mB=1kg,通过定滑轮用细绳相连接,A与水平桌面间的动摩擦因数
,B与地面的距离为h=0.8m,放手后A、B由静止开始运动,设桌面足够长,g取10m/s2。求
(1)B落地时的速度大小。
(2)B落地后,A在桌面上还能滑行多远。
[解](1)对于B下落的过程,以A、B系统为研究对象,由动能定理得
……………………2分
解得薄地时的速度v=0.8m/s……………………1分
(2)B落地后,A在摩擦力作用下减速滑行,设滑行距离为x,则
……………………2分
解得x=0.16m…………………………1分
1.[聊城一中]16.(2分)如图所示,劲度系数为k1的轻弹簧两端分别与质量为
m1、m2的物块1、2拴接,劲度系数为k2的轻质弹簧上端与
物体2拴接,下端压在桌面上(不拴接),整个系统处于平衡
状态,现用力将物体1缓慢是竖直上提,直到下面那个弹簧
的下端刚脱离桌面,在此过程中,物块2的重力势能增加
了 ,物块1的重力势能增加了 .
[解]
![]()
13.[烟台市]2.为计算弹簧弹力所做的功,把拉伸弹簧的过程分为很多小段,拉力在每小段可以认为是
恒力,用各小段做功的代数和代表弹力在整个过程所做的功,物理学中把这种研究方法
叫做“微元法”。下面几个实例中应用到这一思想方法的是 ( C )
A.根据加速度的定义a=△v/△t,当△t非常小时,△v/△t 就可以代表物体在t时刻的
瞬时加速度
B.在探究加速度、力和质量三者之间关系时,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
C.在推导云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
D.在不需要考虑物体本身的大小和形状时,用有质量的点来代替物体,即质点
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