
一、單選題
1. 下列關(guān)于加速度的說(shuō)法,正確的是( )
A. 加速度越大,速度變化量越大
B. 加速度逐漸減小,速度可以逐漸增大
C. 加速度方向保持不變,速度方向也一定保持不變
D. 運(yùn)動(dòng)學(xué)中加速度和動(dòng)力學(xué)中加速度 都用了比值法定義
【答案】B
【解析】
【詳解】A.速度變化量與加速度無(wú)關(guān),A錯(cuò)誤;
B.若加速度方向與速度方向相同,加速度逐漸減小,速度逐漸增大,B正確;
C.若加速度方向與速度方向相反,加速度方向保持不變,當(dāng)速度減小到零時(shí),速度方向可能發(fā)生改變,C錯(cuò)誤;
D.是加速度的決定式,不是加速度的定義式,D錯(cuò)誤。
故選B。
2. 俄羅斯“能源”火箭航天集團(tuán)專(zhuān)家稱(chēng),人類(lèi)能在20年后飛往火星。若一物體從火星表面豎直向上拋出(不計(jì)空氣阻力,物體只受重力時(shí)的加速度為重力加速度)時(shí)的位移時(shí)間圖像如圖所示,則有( )
A. 該物體上升的時(shí)間為10s
B. 該火星表面的重力加速度大小為1.6
C. 該物體被拋出時(shí)初速度大小為5.0
D. 該物體從拋出到落回火星表面時(shí)的速度變化量大小為8
【答案】B
【解析】
【詳解】A.由圖可知,物體上升的最高點(diǎn)距火星表面20m,上升時(shí)間為5s,故A錯(cuò)誤;
B.由
可得該火星表面的重力加速度大小為
故B正確;
C.由
該物體被拋出時(shí)的初速度大小為
故C錯(cuò)誤;
D.根據(jù)豎直上拋運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱(chēng)性可知該物體從拋出到落回火星表面時(shí)的速度變化量大小為
故D錯(cuò)誤。
故選B。
3. 如圖,從高出地面3m的位置豎直向上拋出一個(gè)小球,它上升5m后回落,最后到達(dá)地面(取向上為正方向,不計(jì)空氣阻力,重力加速度g?。?。下面敘述正確的是( )
A. 小球整個(gè)過(guò)程的位移為3m
B. 小球拋出的初速度為10m/s
C. 小球下降過(guò)程比上升過(guò)程的速度變化快
D. 小球整個(gè)過(guò)程中速度的變化量為
【答案】B
【解析】
【詳解】A.小球整個(gè)過(guò)程的位移為
A錯(cuò)誤;
B.由于小球上升5m后回落,根據(jù)位移速度公式
代入數(shù)據(jù),解得
B正確;
C.小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的加速度始終是重力加速度,所以小球下降過(guò)程和上升過(guò)程的速度變化一樣快。C錯(cuò)誤;
D.根據(jù)位移時(shí)間公式,可得小球落到地面的速度為
解得
方向向下;
故小球整個(gè)過(guò)程中速度的變化量為
D錯(cuò)誤。
故選B。
4. 空中的下落運(yùn)動(dòng)是常見(jiàn)的運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象,正是通過(guò)對(duì)下落運(yùn)動(dòng)的研究,伽利略否定了亞里斯多德的謬誤,開(kāi)創(chuàng)了物理學(xué)研究的科學(xué)方法:牛頓繼承了伽利略的研究成果及科學(xué)方法,吸收了這一時(shí)代其他科學(xué)家的研究成果,集物理學(xué)研究之大成,形成不朽的《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》。某物體由靜止開(kāi)始下落,運(yùn)動(dòng)中只受重力作用。以運(yùn)動(dòng)開(kāi)始時(shí)刻為計(jì)時(shí)起點(diǎn),則下列結(jié)論正確的是( )
A. 計(jì)時(shí)開(kāi)始后內(nèi)、內(nèi)、內(nèi)的位移之比為1∶3∶5
B. 計(jì)時(shí)開(kāi)始后末、末、末的速度之比為1∶3∶5
C. 計(jì)時(shí)開(kāi)始后第內(nèi)、第內(nèi)、第內(nèi)的平均速度之比為1∶3∶5
D. 計(jì)時(shí)開(kāi)始后內(nèi)、內(nèi)、內(nèi)的時(shí)間之比為
【答案】C
【解析】
【詳解】A.根據(jù)自由落體公式得,計(jì)時(shí)開(kāi)始后內(nèi)、內(nèi)、內(nèi)的位移之比為,A錯(cuò)誤;
B.根據(jù)自由落體公式得,計(jì)時(shí)開(kāi)始后末、末、末的速度之比為,B錯(cuò)誤;
C.根據(jù)初速度為零勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的位移關(guān)系為,由得第內(nèi)、第內(nèi)、第內(nèi)的平均速度之比為1∶3∶5,C正確;
D.根據(jù)自由落體公式得
計(jì)時(shí)開(kāi)始后內(nèi)、內(nèi)、內(nèi)的時(shí)間之比為,D錯(cuò)誤。
故選C。
5. 如圖所示,質(zhì)量均為m的A、B兩個(gè)小球,用細(xì)線(xiàn)懸掛在天花板上的同一點(diǎn)O,并用第三根細(xì)線(xiàn)連接A、B兩小球,三根細(xì)線(xiàn)長(zhǎng)度相等,現(xiàn)對(duì)小球A施加一個(gè)作用力F,兩小球均處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí),三根細(xì)線(xiàn)均處于拉直狀態(tài),且OB恰好沿豎直方向,重力加速度為g,則作用力F的最小值為( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【詳解】以B為研究對(duì)象,若細(xì)線(xiàn)AB中有拉力,則細(xì)線(xiàn)OB無(wú)法保持豎直,所以細(xì)線(xiàn)AB中無(wú)拉力,由幾何關(guān)系知
以A為研究對(duì)象,受重力,細(xì)線(xiàn)的拉力和所求力,根據(jù)三力平衡條件知:任意兩個(gè)力的合力必定與第三個(gè)力等大、反向、共線(xiàn),所以當(dāng)與垂直時(shí),有最小值,如圖所示
結(jié)合幾何關(guān)系可得
故C正確,ABD錯(cuò)誤。
故選C。
6. 用兩根細(xì)繩連接一小球,小球始終處于靜止?fàn)顟B(tài),細(xì)繩與豎直方向的夾角為,保持不變,拉力用表示,細(xì)繩從豎直位置開(kāi)始緩慢沿順時(shí)針旋轉(zhuǎn),細(xì)繩的拉力和對(duì)應(yīng)角度的關(guān)系如圖,g取,下列說(shuō)法正確的是( )
A. 當(dāng)時(shí),細(xì)繩的拉力
B. 當(dāng)時(shí),細(xì)繩拉力
C. 緩慢順時(shí)針旋轉(zhuǎn)過(guò)程中,細(xì)繩的拉力的最小值為
D. 緩慢順時(shí)針旋轉(zhuǎn)過(guò)程中,細(xì)繩的拉力的最小值為
【答案】C
【解析】
【詳解】動(dòng)態(tài)分析圖如下
由圖可知,當(dāng),細(xì)繩OA的拉力F1為零,可得
如上圖所示,當(dāng)時(shí),拉力F2最小,此時(shí)F1和F2垂直,F(xiàn)2最小值為
可得
當(dāng)時(shí),有
根據(jù)平衡條件可得
可得細(xì)繩OB的拉力為
故C正確,ABD錯(cuò)誤。
故選C。
7. 如圖所示,m、M兩物體疊放在光滑水平面上,兩物體間動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.2,已知它們的質(zhì)量m=2kg,M=1kg,力F作用在m物體上(設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,g=10m/s2),則( )
A. 當(dāng)時(shí),兩物體即將發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)
B. 當(dāng)時(shí),兩物體一定發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)
C. 當(dāng)時(shí),M物體的加速度為
D. 當(dāng)時(shí),m物體的加速度為
【答案】D
【解析】
【詳解】ABC.當(dāng)m、M剛要滑動(dòng)時(shí),靜摩擦力達(dá)到最大值,設(shè)此時(shí)它們加速度為,力F,根據(jù)牛頓第二定律,對(duì)M有
對(duì)m、M整體有
所以當(dāng)
時(shí),m、M相對(duì)靜止,一起向右勻加速運(yùn)動(dòng),ABC錯(cuò)誤;
D.當(dāng)
時(shí),m物體的加速度為
D正確。
故選D。
二、多選題
8. 如圖所示,A、B兩物體的重力分別是GA=5 N,GB=6 N。A用細(xì)線(xiàn)懸掛在頂板上,B放在水平面上,A、B間輕彈簧的彈力F=2 N,則細(xì)線(xiàn)中的張力FT及地面對(duì)B的支持力FN的可能值分別是( )
A. 3 N和8 NB. 7 N和8 NC. 7 N和4 ND. 3 N和4 N
【答案】AC
【解析】
【詳解】若彈簧開(kāi)始處于伸長(zhǎng)狀態(tài),對(duì)B分析,由平衡條件可得,地面對(duì)B的支持力FN為
細(xì)線(xiàn)中的張力FT為
若彈簧開(kāi)始處于壓縮狀態(tài),對(duì)B分析,由平衡條件可得,地面對(duì)B的支持力FN為
細(xì)線(xiàn)中的張力FT為
所以AC正確;BD錯(cuò)誤;
故選AC。
9. 如圖所示,帶有固定擋板P和定滑輪的木板墊高后與水平面夾角為θ=30o,質(zhì)量為2m的物塊A與擋板P之間有一輕質(zhì)彈簧(彈簧與P、A不連接),細(xì)線(xiàn)跨過(guò)定滑輪,一端連接著質(zhì)量為m的B,另一端連接著輕質(zhì)掛鉤(細(xì)線(xiàn)在滑輪左側(cè)部分與木板平行、右側(cè)部分豎直),A、B處于靜止?fàn)顟B(tài)?,F(xiàn)將鉤碼C掛于掛鉤上,靜止釋放后,發(fā)現(xiàn)C的速度最大時(shí),A、B恰好分離。已知木板足夠長(zhǎng),所有摩擦不計(jì),彈簧勁度系數(shù)為k,重力加速度為g,則下列說(shuō)法正確的是( )
A. C質(zhì)量大小為
B. C輕掛于掛鉤瞬間,A、B間擠壓力變?yōu)樵瓉?lái)的一半
C. 細(xì)繩張力最大值為
D. 只要C的質(zhì)量足夠大,就可以在C掛上去的同時(shí)A、B就分離
【答案】CD
【解析】
【詳解】A.C的速度最大時(shí),加速度為0,此時(shí)有
對(duì)C受力分析可知繩子拉力
對(duì)B受力分析可知
聯(lián)立解得
故A錯(cuò)誤;
B.未掛C時(shí),A、B靜止,以A、B整體為研究對(duì)象,由平衡方程可知
彈簧彈力方向沿斜面向上,隔離B物體,由受力平衡可知
掛上C時(shí),對(duì)C由牛頓第二定律
對(duì)A、B整體,由牛頓第二定律
兩式聯(lián)立解得
隔離A,對(duì)A由牛頓第二定律
將加速度代入上式,解得
故B錯(cuò)誤;
C.由A選項(xiàng)分析可知,繩子最大拉力為
故C正確;
D.若掛上C的瞬間,AB分離,則對(duì)A有
可得
BC作為整體有
可得
如果
AB瞬間分離,則有
即當(dāng)C的質(zhì)量大于B的質(zhì)量時(shí),掛上C,AB瞬間分離,故D正確。
故選CD。
10. 如圖甲所示,升降機(jī)內(nèi)固定著一個(gè)傾角為的光滑斜面,斜面底端安裝一個(gè)能顯示彈簧作用力的傳感器、以彈簧受壓時(shí)傳感器示數(shù)為正,傳感器通過(guò)一根輕彈簧連接著一個(gè)質(zhì)量為m的金屬球。運(yùn)動(dòng)中的升降機(jī)突然停止,以停止運(yùn)動(dòng)為計(jì)時(shí)起點(diǎn),在此后的一段時(shí)間內(nèi)傳感器上顯示的彈力隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖乙所示,且金屬球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中彈簧始終在彈性限度內(nèi),則下列說(shuō)法中正確的是( )
A. 升降機(jī)在停止運(yùn)動(dòng)前是向下運(yùn)動(dòng)的
B. 時(shí)間段內(nèi)金屬球做加速運(yùn)動(dòng)
C. 時(shí)間段內(nèi)金屬球處于失重狀態(tài)
D. 和兩時(shí)刻金屬球速度大小相等
【答案】AD
【解析】
【詳解】A.由于升降機(jī)停止運(yùn)動(dòng)前傳感器的示數(shù)為0,表明彈簧處于原長(zhǎng)狀態(tài),即升降機(jī)有向下的加速度g,而時(shí)間段內(nèi)示數(shù)增加,說(shuō)明彈簧被壓縮,即升降機(jī)突然停下后金屬球由于慣性而向下運(yùn)動(dòng),故停止前升降機(jī)是向下運(yùn)動(dòng)的,A正確;
B.時(shí)間段內(nèi)彈簧的形變量逐漸增大,但當(dāng)時(shí)金屬球所受的合外力為0,即金屬球前一段做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng),后一段做加速度逐漸增大的減速運(yùn)動(dòng),B錯(cuò)誤;
C.時(shí)間段可分為兩段,時(shí)金屬球的加速度為0,前一段時(shí)間金屬球加速度向上并處于超重狀態(tài),后一段時(shí)間金屬球加速度向下并處于失重狀態(tài),C錯(cuò)誤;
D.和兩時(shí)刻彈簧的形變量均為0,金屬球在斜面方向上只有重力的分力產(chǎn)生加速度,故兩時(shí)刻的加速度相同,又由于斜面光滑,系統(tǒng)的機(jī)械能守恒,因此兩個(gè)時(shí)刻速度的大小相等,時(shí)刻金屬球沿斜面向上運(yùn)動(dòng),而時(shí)刻金屬球沿斜面向下運(yùn)動(dòng),只是二者的方向不同,D正確。
故選AD。
三、實(shí)驗(yàn)題
11. “驗(yàn)證力的平行四邊形定則”實(shí)驗(yàn)如圖甲所示,其中A為固定橡皮筋的圖釘,O為橡皮筋與細(xì)繩的結(jié)點(diǎn),OB與OC為細(xì)繩。圖乙顯示的是在白紙上根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果畫(huà)出的圖。
(1)圖乙中的______是力F1和F2的合力的理論數(shù)值;______是力F1和F2的合力的實(shí)際測(cè)量值.
(2)在實(shí)驗(yàn)中,如果將細(xì)繩也換成橡皮筋,那么實(shí)驗(yàn)結(jié)果理論值是否會(huì)發(fā)生變化?答______(選填“變大”、“不變”、“變小”)
(3)本實(shí)驗(yàn)采用的科學(xué)方法是( )(單項(xiàng)選擇)
A.理想實(shí)驗(yàn)法 B.等效替代法
C.控制變量法 D.物理模型法
(4)下列說(shuō)法中正確的是( )(不定項(xiàng)選擇,可能有一個(gè)也可能有多個(gè)選項(xiàng))
A.兩個(gè)分力的值稍大一些較好,便于減小作圖誤差
B.兩個(gè)分力的夾角越大越好,同時(shí)在實(shí)驗(yàn)中應(yīng)注意彈簧測(cè)力計(jì)與細(xì)線(xiàn)應(yīng)始終平行紙板但不與紙面接觸
C.兩分力的夾角應(yīng)取90較好,便于之后運(yùn)算中采用勾股定理以驗(yàn)證平行四邊形定則
D.在同一實(shí)驗(yàn)中,兩次實(shí)驗(yàn)操作O點(diǎn)的位置不能變動(dòng)
【答案】 ①. F ②. F/ ③. 不變 ④. B ⑤. AD
【解析】
【詳解】(1)[1][2]F是通過(guò)平行四邊形定則得出的值,為理論值,而F′是通過(guò)實(shí)驗(yàn)方法得出的,其方向一定與橡皮筋的方向相同,是力F1和F2的合力的實(shí)際測(cè)量值;
(2)[3]如果將細(xì)繩也換成橡皮筋,橡皮筋拉力的大小和方向都不發(fā)生變化,實(shí)驗(yàn)結(jié)果理論值不發(fā)生變化;
(3)[4]該實(shí)驗(yàn)中兩次要求橡皮筋彈性形變效果相同,故實(shí)驗(yàn)采用了等效替代的方法;
(4)[5]A.兩個(gè)分力的值稍大一些較好,便于減小作圖誤差,A正確;
BC.兩個(gè)分力的夾角應(yīng)適當(dāng),過(guò)大、過(guò)小都不利于實(shí)驗(yàn)操作,BC錯(cuò)誤;
D.為使合力與兩個(gè)分力同時(shí)作用效果相同,兩次實(shí)驗(yàn)操作O點(diǎn)的位置不能變動(dòng),D正確;
故選AD。
12. 某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的裝置,利用米尺、秒表、輕繩、輕滑輪、軌道、滑 塊、托盤(pán)和砝碼等器材來(lái)測(cè)定滑塊和軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù) μ,滑塊和托盤(pán)上分別放有 若干砝碼,滑塊質(zhì)量為 M,滑塊上砝碼總質(zhì)量為 m′,托盤(pán)和盤(pán)中砝碼的總質(zhì)量為 m.實(shí)驗(yàn)中,滑塊在水平 軌道上從 A 到 B 做初速度為零的勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng), 重力加速度 g 取 10 m/s2
(1)為測(cè)量滑塊的加速度 a,需測(cè)出它在 A、B 間運(yùn)動(dòng)的_________和________,計(jì) 算 a 的運(yùn)動(dòng)學(xué)公式是____.
(2)根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律得到 a 與 m 的關(guān)系為:_________
他想通過(guò)多次改變 m,測(cè)出相應(yīng)的 a 值,并利用上式來(lái)計(jì)算 μ.若要求 a 是 m 的一 次函數(shù),必須使上式中的 _____保持不變,實(shí)驗(yàn)中應(yīng)將從托盤(pán)中取出的砝碼置于_________
【答案】 ①. 位移; ②. 時(shí)間; ③. ; ④. ⑤. (m'+m)
【解析】
【詳解】(1)滑塊在水平軌道上從A到B做初速為零的勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),根據(jù)x=at2得a=,所以需要測(cè)量的是位移s和時(shí)間t.
(2)對(duì)整體進(jìn)行研究,根據(jù)牛頓第二定律得:
若要求a是m的一次函數(shù)必須使不變,即使m+m′不變,在增大m時(shí)等量減小m′,所以實(shí)驗(yàn)中應(yīng)將從托盤(pán)中取出的砝碼置于滑塊上.
【點(diǎn)睛】本題根據(jù)先根據(jù)牛頓第二定律并結(jié)合隔離法求解出加速度的表達(dá)式,然后再進(jìn)行分析討論,不難.
四、解答題
13. 有些國(guó)家的交通管理部門(mén)為了交通安全,將500g這一數(shù)值(g=10m/s2)定為死亡加速度以醒世人,意思是如果行車(chē)加速度超過(guò)此值將有生命危險(xiǎn)。這么大的加速度,一般車(chē)輛是達(dá)不到的,但是在發(fā)生交通事故時(shí),將有可能達(dá)到這一數(shù)值。請(qǐng)你判斷,如果某摩托車(chē)以36km/h的速度與隔離帶發(fā)生碰撞,在2×10-3s后靜止下來(lái),駕駛員是否有生命危險(xiǎn)?
【答案】有生命危險(xiǎn)
【解析】
【詳解】摩托車(chē)碰撞過(guò)程做減速運(yùn)動(dòng),初速度為
v0=36km/h=10m/s
則加速度的大小為
可見(jiàn),摩托車(chē)的加速度數(shù)值達(dá)到了500g,因此駕駛員有生命危險(xiǎn)
14. 某校一課外活動(dòng)小組自制一枚火箭,設(shè)火箭發(fā)射后始終在垂直于地面的方向上運(yùn)動(dòng).火箭點(diǎn)火后可認(rèn)為做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),經(jīng)過(guò)4s到達(dá)離地面40m高處時(shí)燃料恰好用完,若不計(jì)空氣阻力,取g=10m/s2,求:
(1)燃料恰好用完時(shí)火箭的速度大小v;
(2)火箭上升離地面的最大高度H;
(3)火箭從發(fā)射到返回發(fā)射點(diǎn)的時(shí)間。
【答案】(1)20m/s;(2)60m;(3)9.46s
【解析】
【詳解】(1)火箭點(diǎn)火后做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),經(jīng)過(guò)4s可知
解得燃料恰好用完時(shí)火箭的速度大小
v=20m/s
(2)燃料用完后還能上升的高度
解得火箭上升離地面的最大高度
H=h1+h2=60m
(3)燃料用完后上升的時(shí)間
從最高點(diǎn)落地的時(shí)間
火箭從發(fā)射到返回發(fā)射點(diǎn)的時(shí)間
15. 張娟娟是中國(guó)奧運(yùn)會(huì)射箭項(xiàng)目上第一個(gè)冠軍,一舉打破了中國(guó)女子射箭長(zhǎng)期以來(lái)逢韓不勝的歷史,為國(guó)家爭(zhēng)得了榮譽(yù)。某次射箭時(shí),若釋放箭瞬間弓弦的拉力為100N,弓弦的張角,其弓弦的拉力如圖乙中和所示,對(duì)箭產(chǎn)生的作用力如圖乙中F所示。已知,忽略箭尾與弓弦之間的摩擦力。
(1)求釋放箭瞬間弓弦對(duì)箭產(chǎn)生的作用力大??;
(2)如圖丙所示,若已知弓的頂部跨度AB為l,且拉弓過(guò)程中l(wèi)保持不變,弦均勻且彈性良好,其自由長(zhǎng)度也為l,勁度系數(shù)為k;射箭時(shí)弦AC與BC長(zhǎng)均為l,設(shè)弦的彈力滿(mǎn)足胡克定律,求釋放箭瞬間弓弦對(duì)箭產(chǎn)生的作用力大小。
【答案】(1)120N;(2)
【解析】
【詳解】(1)以箭與弓弦交點(diǎn)作為受力對(duì)象,如圖所示
由力的合成法則,得
解得
N
(2)依題意,弦的伸長(zhǎng)量為
由胡克定律知,弦上的拉力為
兩側(cè)弦之間的夾角為60°,則箭受到的彈力為
【點(diǎn)睛】本題以射箭情景為切入點(diǎn)考查力的合成,考查胡克定律。學(xué)生易錯(cuò)點(diǎn)為第二問(wèn),容易搞不清形變量,抓住總長(zhǎng)減去原長(zhǎng)為伸長(zhǎng)量,彈力大小處處相等,是做出本題的關(guān)鍵。本題考查了學(xué)生的基礎(chǔ)知識(shí)的應(yīng)用能力,體現(xiàn)了物理觀(guān)念,考查了學(xué)生的科學(xué)思維水平。
16. 如圖甲所示為一轉(zhuǎn)動(dòng)的傳送帶,傳送帶以恒定的速率v沿逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)。在傳送帶的左側(cè)邊緣的B點(diǎn)有一滑塊,若讓滑塊以初速度沖上傳送帶,滑塊運(yùn)動(dòng)的圖像如圖乙中a所示。若讓滑塊以初速度沖上傳送帶,滑塊運(yùn)動(dòng)的圖像如圖乙中b所示,重力加速度。
(1)求傳送帶A、B間的水平距離L和滑塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù);
(2)滑塊以的速度沖上傳送帶時(shí),求滑塊從沖上B點(diǎn)到返回B點(diǎn)的時(shí)間;
(3)滑塊以的速度沖上傳送帶時(shí),求滑塊從沖上B點(diǎn)到返回B點(diǎn)傳送帶上的滑痕。
【答案】(1)32m;0.05;(2)12.5s;(3)25m
【解析】
【詳解】(1)由圖象中圖線(xiàn)b可知,滑塊以初速度沖上傳送帶時(shí),在時(shí)刻到達(dá)A點(diǎn),故傳送帶的長(zhǎng)度為
根據(jù)圖線(xiàn)b,可求得滑塊加速度為
滑塊由牛頓第二定律可得
解得:滑塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)
(2)滑塊從沖上B點(diǎn)到滑回B點(diǎn)時(shí),前后兩段時(shí)間的位移大小相等,方向相反。根據(jù)圖線(xiàn)a可知,滑塊在0~6s和6~ts兩段時(shí)間的位移大小相等,方向相反,由圖像圍成的面積表示位移,可得
解得滑塊回到B點(diǎn)的時(shí)間為
(3)由(2)問(wèn)可知,滑塊滑回B點(diǎn)時(shí)間為12.5s,由圖線(xiàn)a可知,在10s時(shí),滑塊開(kāi)始勻速運(yùn)動(dòng),即與傳送帶達(dá)到共速,所以可知傳送帶速度大小為
由圖像圍成的面積可得0~6s這段時(shí)間內(nèi),滑塊向右滑行的距離為
傳送帶向左運(yùn)動(dòng)的距離為
則該段時(shí)間內(nèi)滑痕為
在6~10s這段時(shí)間內(nèi),由圖像圍成的面積可得滑塊向左運(yùn)動(dòng)的距離為
傳送帶向左運(yùn)動(dòng)的距離為
則該段時(shí)間內(nèi),滑痕長(zhǎng)度為
所以,滑塊從沖上B點(diǎn)到返回B點(diǎn)傳送帶上滑痕長(zhǎng)度為
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