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如图所示,质量M=8.0kg的小车放在光滑的水平面上,给小车施加一水平向右的恒力...

如图所示,质量M=80kg的小车放在光滑的水平面上,给小车施加一水平向右的恒力F=80N。当向右运动的速度达到=15m/s时,有一物块以水平向左的初速度=10m/s滑上小车的右端,小物块的质量m=20kg,物块与小车表面的动摩擦因数μ=02,设小车足够长,取,各问最终计算结果均保留1位小数。

1)物块从滑上小车开始,经过多次时间速度减小为零?

2)求物块在小车上相对小车滑动的过程中,物块相对地面的位移大小;

3)求整个过程系统生成的摩擦热。

 

(1)t1=0.5s(2)1.1m(3)Q=8.3J 【解析】 试题(1)物块滑上小车后,做加速度为am的匀变速运动,根据牛顿第二定律μmg=mam 解得: am=2.0m/s2 设物块滑上小车后经过时间t1速度减为零,v0=amt1 解得:t1=0.5s (2)小车做加速度为aM的匀加速运动,根据牛顿第二定律F-μmg=MaM 解得: aM==0.5m/s2 设物块向左滑动的位移为x1,根据运动学公式 x1=v0t1-amt=0.25m 当滑块的速度为零时,小车的速度V1为 V1=V0+aMt1=1.75m/s 设物块向右滑动经过时间t2相对小车静止,此后物块与小车有共同速度V,根据运动学公式,有 V=V1+aMt2=amt2 解得:V=m/s t2=s 滑块在时间t2内的位移为x2=amt=m 因此,滑块在小车上滑动的过程中相对地面的位移为 x=x2-x1=m≈1.1m (3)t1时间内小车的对地位移 相对位移 t2时间内小车的对地位移 相对位移 摩擦热 解得Q=8.3J
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考点分析:
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如图所示,质量为M的金属块放在水平地面上,在与水平方向成θ角斜向上,大小为F的拉力作用下,以速度v向右做匀速直线运动,重力加速度为g。求:

(1)金属块与地面间的动摩擦因数;

(2)如果从某时刻起撤去拉力,则撤去拉力后金属块在地面上还能滑行的距离

 

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如图所示,在粗糙水平面上有一质量为M、高为h的斜面体,斜面体的左侧有一固定障碍物Q,斜面体的左端与障碍物的距离为d。将一质量为m的小物块置于斜面体的顶端,小物块恰好能在斜面体上与斜面体一起保持静止;现给斜面体施加一个水平向左的推力,使斜面体和小物块一起向左匀加速运动,当斜面体到达障碍物与其碰撞后,斜面体立即停止运动,小物块水平抛出,最后落在障碍物的左侧P(图中未画出),已知斜面体与地面间的动摩擦因数为μ1,斜面倾角为θ,重力加速度为g,滑动摩擦力等于最大静摩擦力,:

(1)小物块与斜面间的动摩擦因数μ2;

(2)要使物块在地面上的落点P距障碍物Q最远,水平推力F为多大;

(3)小物块在地面上的落点P距障碍物Q的最远距离。

 

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如图所示,一个质量m=10kg的物体放在水平地面上.对物体施加一个F=50N的拉力,使物体做初速为零的匀加速直线运动.已知拉力与水平方向的夹角θ=37°,物体与水平地面间的动摩擦因数μ=0.50sin37°=0.60cos37°=0.80,取重力加速度g=10m/s2

1)求物体运动的加速度大小;

2)求物体在 2.0s末的瞬时速率;

3)若在 2.0s末时撤去拉力F,求此后物体沿水平地面可滑行的最大距离.

 

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如图所示,一名消防队员在模拟演习训练中,沿着长为12 m的竖立在地面上的钢管向下滑。已知这名消防队员的质量为60 kg,他从钢管顶端由静止开始先匀加速再减速下滑,滑到地面时速度恰好为零。如果他加速时的加速度大小是减速时的2倍,下滑的总时间为3 sg10 m/s2,那么该消防队员( )

A. 下滑过程中的最大速度为4 m/s

B. 加速与减速过程的时间之比为1∶2

C. 加速与减速过程中所受摩擦力大小之比为2∶7

D. 加速与减速过程的位移之比为1∶4

 

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如图,直线a和曲线b分别是在平直公路上行驶的汽车ab的位置一时间(xt)图线,由图可知

A.在时刻t1a车追上b

B.在时刻t2a、b两车运动方向相反

C.在t1t2这段时间内,b车的速率先减少后增加

D.在t1t2这段时间内,b车的速率一直比a车大

 

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