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如图所示,一辆汽车A拉着装有集装箱的拖车B,以速度v1=30m/s进入向下倾斜的...

如图所示,一辆汽车A拉着装有集装箱的拖车B,以速度v1=30m/s进入向下倾斜的直车道.车道每100m下降2m.为使汽车速度在s=200m的距离内减到v2=10m/s,驾驶员必须刹车.假定刹车时地面的摩擦阻力是恒力,且该力的70%作用于拖车B,30%作用于汽车A.已知A的质量m1=2000kg,B的质量m2=6000kg.求汽车与拖车的连接处沿运动方向的相互作用力.取重力加速度g=10m/s2

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先把AB看成一个整体进行受力分析,根据牛顿第二定律求出加速度a,再以汽车为研究对象进行受力分析,根据牛顿第二定律表示出汽车加速度,汽车加速度等于整体加速度,联立方程即可求解. 【解析】 汽车沿斜面作匀减速运动,用a表示加速度的大小,有v22-v12=-2as① 用F表示刹车时的阻力,根据牛顿第二定律有F-(m1+m2)gsinα=(m1+m2)a② 式中③ 设刹车过程中地面作用于汽车的阻力为f,根据题意④ 方向与汽车前进方向相反;用fN表示拖车作用于汽车的力,设其方向与汽车前进方向相同.以汽车为研究对象,由牛顿第二定律有f-fN-mg1sinα=m1a⑤ 由②④⑤式得⑥ 由①③⑥式,代入数据得fN=880N 答:汽车与拖车的连接处沿运动方向的相互作用力为880N.
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考点分析:
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在游乐节目中,选手需要于借助悬挂在高处的绳飞越到水面的浮台上,小舒和小程观看后对此进行了讨论.如图所示,他们将选手简化为质量m=60kg的质点,选手抓住绳由静止开始摆动,此时绳与竖直方向夹角α=53,绳的悬挂点O距水面的高度为H=3m.(不考虑空气阻力和绳的质量,浮台露出水面的高度不计,水足够深.取重力加速度g=10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6)
(1)求选手摆到最低点时对绳拉力的大小F;
(2)若绳长l=2m,选手摆到最高点时松手落入手中.设水对选手的平均浮力f1=800N,平均阻力f2=700N,求选手落入水中的深度d;
(3)若选手摆到最低点时松手,小舒认为绳越长,在浮台上的落点距岸边越远;小程认为绳越短,落点距岸边越远,请通过推算说明你的观点.

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某同学为了研究摩擦力做功,设计了如下的实验:将一个木块放在粗糙的水平长木板上,右侧拴一细线,跨过固定在水平边缘的滑轮与重物连接,木块左侧与穿过打点计时器的纸带相连接,长木板固定在水平试验台上,实验时,木块在重物牵引力下由静止开始向右运动,后因重物落地而做减速运动,下图给出了重物落地后打点计时器打出的一段纸带,纸带中一系列的小黑点是计数点,每相邻两个计数点间还有4个点(图中未画出),计数点间的距离如图所示.打点计时器所用交流电频率为50HZ.
(1)根据纸带提供的数据计算打点计时器在打下A点和B点时木块的速度VA=    m/s,
VB=    m/s.(结果保留三位有效数字)
(2)由纸带运动情况可以得出,纸带做减速运动的加速度a的大小a=    m/s2
(结果保留三位有效数字).
(3)若木块的质量m,A,B间距离为lAB,则木块在AB段克服摩擦力所做功的关系式WAB=    .(可选用VA,VB,m,a,lAB等物理量表示)
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A.N点的电势高于M点的电势
B.α粒子在N点的电势能比在M点的电势能大
C.α粒子在M点的速率小于在N点的速率
D.α粒子在M点受到的电场力比在N点受到的电场力大
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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