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(16分)如图所示,平板车长为L=6m,质量为M=10kg,上表面距离水平地面高...

(16分)如图所示,平板车长为L=6m,质量为M=10kg,上表面距离水平地面高为h=1.25m,在水平面上向右做直线运动,A、B是其左右两个端点.某时刻小车速度为v0=7.2m/s,在此时刻对平板车施加一个方向水平向左的恒力F=50N,与此同时,将一个质量m=1kg为小球轻放在平板车上的P点(小球可视为质点,放在P点时相对于地面的速度为零),PB长度为L的三分之一,经过一段时间,小球脱离平板车落到地面.车与地面的动摩擦因数为0.2,其他摩擦均不计.取g=10m/s2.求:

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(1)小球从离开平板车开始至落到地面所用的时间;

(2)小球从轻放到平板车开始至离开平板车所用的时间;

(3)从小球轻放上平板车到落地瞬间,平板车的位移大小.

 

(1)0.5s(2)2s(3)5.175m 【解析】 试题分析:(1)小球从离开平板车开始至落到地面所用的时间  (2)小球放到平板车后相对地面静止,小车的加速度为 小车向右运动的距离为    小于4m,所以小球不会从车的左端掉下. 小车向右运动的时间为  小车向左运动的加速度为 小车向左运动的距离为   小车向左运动的时间为  故小球从轻放到平板车开始至离开平板车所用的时间t=t1+t2=3s (3)小球刚离开平板车瞬间,小车的速度方向向左,大小为 小球离开车子后,车的加速度为       车子向左运动的距离为 从小球轻放上平板车到落地瞬间,平板车的位移大小X= x1 + x2+ x3 =5.175m  考点:平抛运动、匀变速直线运动、牛顿第二定律
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考点分析:
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(12分)机动车驾驶执照考试的其中一个项目是定点停车:要求考生根据考官的指令在一路边标志杆旁停车。在一次练习中,车以一定速度匀速行驶,在距标志杆距离为s=4m时,教练命令考生到标志杆停车,考生立即刹车,车在阻力f1=2400N作用下做匀减速直线运动,经一段时间,车刚好停在标志杆旁。第二次练习时,车以同样的初速度匀速行驶,教练在同样的位置命令考生到标志杆停车,考生迟了△t=0.7s时间才刹车,最后车也刚好停在标志杆旁。已知车和人的总质量为M=1200kg,车视为质点。求:

(1)车行驶的初速度是多少?

(2)第二次车做匀减速运动时受到的阻力f2是多少?

 

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( 8分,每空2分)铁路转弯处的弯道半径r是根据地形决定的,弯道处要求外轨比内轨高,其内外高度差h的设计不仅与r有关,还取决于火车在弯道上的行驶速率。下表格中是铁路设计人员技术手册中弯道半径r及与之相对应的轨道的高度差h。

弯道半径r(m)

660

330

220

165

132

110

内外轨高度差h(m)

0.05

0.10

0.15

0.20

0.25

0.30

  (1)根据表中数据,试导出h与r关系的表达式为:____,并求出当r=440m时,h的设计值应为:______m.

(2)铁路建成后,火车通过弯道时,为保证绝对安全,要求内外轨道均不向车轮施加侧面压力,又已知我国铁路内外轨的间距设计值为L=1.500m,结合表中数据,算出我国火车的转弯速率:v=____m/s ;(路轨倾角很小时,正弦值按正切值处理,g=10m/s2)

(3)随着人均生活节奏加快,对交通运输的快捷提出了更高的要求,为了提高运输能力,国家对铁路不断进行提速,这就要求铁路转弯速率也需要提高,请根据上述计算原理和上述表格分析提速时应采取怎样的有效措施?_______. 

 

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(4分(1)、(2)两问每问2分)有同学利用如图所示的装置来验证力的平行四边形定则:

在竖直木板上铺有白纸,固定两个光滑的滑轮A和B,将绳子打一个结点O,每个钩码的重量相等,当系统达到平衡时,根据钩码个数读出三根绳子的拉力TOA、TOB和TOC,回答下列问题:

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(1)改变钩码个数,实验能完成的是   

A.钩码的个数N1=N2=2,N3=4

B.钩码的个数N1=N3=3,N2=4

C.钩码的个数N1=N2=N3=4

D.钩码的个数N1=3,N2=4,N3=5

(2)在拆下钩码和绳子前,最必要的一个步骤是            .

A.标记结点O的位置,并记录OA、OB、OC三段绳子的方向

B.量出OA、OB、OC三段绳子的长度

C.用量角器量出三段绳子之间的夹角

D.用天平测出钩码的质量

 

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如图所示,一根不可伸长的轻绳两端各系一个小球a和b,跨在两根固定在同一高度的光滑水平细杆C和D上,质量为ma的a球置于地面上,质量为mb的b球从水平位置静止释放。当b球摆过的角度为90°时,a球对地面压力刚好为零,下列结论正确的是(   )

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A.说明: 满分5 manfen5.com

B.说明: 满分5 manfen5.com

C.若只将细杆D水平向左移动少许,则当b球摆过的角度为小于90°的某值时,a 球对地面的压力刚好为零

D.若只将细杆D水平向左移动少许,则当b 球摆过的角度仍为90°时,a 球对地面的压力刚好为零

 

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如图所示,一光滑斜面固定在水平面上,斜面上放置一质量不计的柔软薄纸带。现将质量为M=2kg的A物体和质量m=1kg的B物体轻放在纸带上。两物体可视为质点,物体初始位置数据如图,A、B与纸带间的动摩擦因数分别为μA=0.5、μB=0.8(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s2)。则

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A.物体A离开纸带前匀加速下滑,物体B静止不动

B.物体A离开纸带后匀速下滑,物体B匀加速下滑

C.两物体同时由静止释放后,A物体滑离纸带需要的时间是0.8s

D.两物体同时由静止释放后,B物体经1.8s到达水平面上

 

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