满分5 > 高中物理试题 >

如图所示,一质量为1 kg的小球套在一根固定的直杆上,直杆与水平面夹角为θ=30...

如图所示,一质量为1 kg的小球套在一根固定的直杆上,直杆与水平面夹角为θ=30°.现小球在F=20 N的竖直向上的拉力作用下,从A点静止出发向上运动,已知杆与球间的动摩擦因数μ为满分5 manfen5.com.求:

满分5 manfen5.com

1小球运动的加速度a1

2若F作用1.2 s后撤去,小球上滑过程中距A点的最大距离sm

3若从撤去力F开始计时,小球经多长时间会经过距A点上方为2.25 m的B点.

 

(1)2.5 m/s2 (2)2.4 m (3) 0.2 s 或 (+0.4)s 【解析】 试题分析:(1)以小球为研究对象,其受力如图所示,以垂直于斜面向上方向为y轴正方向,以沿着斜面向上方向为x轴正方向,建立直角坐标系.把F、mg分别分解到x、y轴上,由牛顿第二定律得 x轴上:Fsin θ-Ff-mgsin θ=ma y轴上:Fcos θ-mgcos θ-FN=0 又Ff=μFN 所以a=sin θ-μ(Fcos θ-mgcos θ)-gsin θ=2.5 m/s2. (2)没撤去力F前,小球的位移x1=at2=1.8 m 1.2 s末小球的速度为v=at=3 m/s 力F撤去后,由牛顿第二定律得 x轴上:-Ff′-mgsin θ=ma′ y轴上:FN′-mgcos θ=0 所以,a′=-μgcos θ-gsin θ=-7.5 m/s2 由v′2-v2=2a′x′,x′== m=0.6 m 所以,小球上滑过程中距A点最大距离sm=x+x′=2.4 m. 上升到最高点所用的时间为t=s=0.4s (3)依题意由x″=2.25 m-1.8 m=0.45 m 由x″=vt′+a′t′2 0.45=3×t′+×(-7.5)t′2 解得t′=0.2 s 小球返回时有a′′=gsin θ-μgcos θ=2.5 m/s2 2.4-2.25=a′′t′′2, t′′= t′′+t=(+0.4)s 考点:牛顿第二定律 【名师点睛】牛顿定律和运动学公式是解决力学的基本方法.关键在于分析物体的受力情况和运动情况.当物体受力较多时,往往采用正交分解法求加速度.本题求小球上滑过程中距A点最大距离,也可运用动能定理.首先分析撤去前小球的受力情况:重力、拉力,杆的支持力和滑动摩擦力,采用正交分解法,根据牛顿第二定律求出加速度.再用同样的方法求出撤去后小球的加速度,运用运动学公式求出最大距离和经过距A点上方为2.25m的B点的时间.  
复制答案
考点分析:
相关试题推荐

如图所示,A、B两辆汽车在笔直的公路上同向行驶.当B车在A车前s=84 m处时,B车的速度vB=4 m/s,且正以a=2 m/s2的加速度做匀加速运动;经过一段时间后,B车的加速度突然变为零.A车一直以vA=20 m/s的速度做匀速运动,从最初相距84 m时开始计时,经过t0=12 s后两车相遇.问B车加速行驶的时间是多少?

满分5 manfen5.com

 

 

查看答案

如图所示,质量为m1的物体甲通过3段轻绳悬挂,3段轻绳的结点为O,轻绳OB水平且B端与站在水平面上的质量为m2的人相连,轻绳OA与竖直方向的夹角θ37°,物体甲及人均处于静止状态.已知sin37°0.6cos37°0.8g10 m/s2.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力求:

满分5 manfen5.com

1轻绳OAOB受到的拉力是多大?

(2)若人的质量m260 kg,人与水平面之间的动摩擦因数为μ0.3,则欲使人在水平面上不滑动,物体甲的质量m1最大不能超过多少?

 

查看答案

河宽d200 m,水流速度v13 m/s,船在静水中的速度v25 m/s.求:

1欲使船渡河时间最短,船应怎样渡河?最短时间是多少?船经过的位移多大?

2欲使船航行距离最短,船应怎样渡河?渡河时间多长?

 

查看答案

在“验证牛顿运动定律”的实验中,采用如图所示的实验装置,小车及车中砝码的质量用M表示,盘及盘中砝码的质量用m表示,小车的加速度可由小车后拖动的纸带打上的点计算出.

满分5 manfen5.com

1当M与m的大小关系满足________时,才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘及盘中砝码的重力.

2一组同学在做加速度与质量的关系实验时,保持盘及盘中砝码的质量一定,改变小车及车中砝码的质量,测出相应的加速度,采用图象法处理数据.为了比较容易地检查出加速度a与质量M的关系,应该做a与________的图象.

3如图a,甲同学根据测量数据做出的a-F图线,说明实验存在的问题是________.

满分5 manfen5.com

4乙、丙同学用同一装置做实验,画出了各自得到的a-F图线,如图b所示,两个同学做实验时的哪一个物理量取值不同?

 

查看答案

三个同学根据不同的实验条件,进行了探究平抛运动规律的实验:

满分5 manfen5.com满分5 manfen5.com

1甲同学采用如图甲所示的装置.用小锤击打弹性金属片,金属片把A球沿水平方向弹出,同时B球被松开自由下落,观察到两球同时落地,改变小锤打击的力度,即改变A球被弹出时的速度,两球仍然同时落地,这说明

2乙同学采用如图乙所示的装置.两个相同的弧形轨道M、N,分别用于发射小铁球P、Q,其中N的末端可看作与光滑的水平板相切,两轨道上端分别装有电磁铁C、D;调节电磁铁C、D的高度使AC=BD,从而保证小铁球P、Q在轨道出口处的水平初速度v0相等.现将小铁球P、Q分别吸在电磁铁C、D上,然后切断电源,使两小球能以相同的初速度v0同时分别从轨道M、N的末端射出.实验可观察到的现象应是_________________________________________.仅仅改变弧形轨道M的高度,重复上述实验,仍能观察到相同的现象,这说明

3丙同学采用频闪摄影的方法拍摄到如图丙所示的小球做平抛运动的照片,每小格的边长L=5 cm,通过实验,记录了小球在运动途中的三个位置,则该小球做平抛运动的初速度为________m/s;运动到B点时的速度为________m/s. g取10 m/s2

 

查看答案
试题属性

Copyright @ 2008-2019 满分5 学习网 ManFen5.COM. All Rights Reserved.