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要用钩码和传感器的总力代替,故不需要保证小车的质量远
大于钩码和传感器的总质量,D错误。
(3)该同学已经在第(1)中平衡了小车受到的摩擦力,细线拉
力通过拉力传感器得到,根据牛顿第二定律可得F =
ma 可
得a=
1
mF
小车的质量保持不变,故a-F 图像为一条过原点的直线,A
正确,BCD错误。
【答案】 C BCCB A
15.【解析】
(1)根据牛顿第二定律得F1-μmg =
ma1
解得a1 =6
m/s2
(2)物块1先加速后减速,减速运动的加速度大小为a0 =
μmg
m =μ
g =2
m/s2
从静 止 开 始 运 动 达 到 最 大 速 度 的 时 间 为t1,则
1
2a1t
2
1 +
a1t1 2
2a0 =
l
代入数据解得t1 =
6
6
s
F1 作用位移x1 =
1
2a1t1
2 =
1
2
m
(3)同理可得,物块2加速运动和减速运动的加速度大小均
为a2 =
F2-μmg
m =
μmg
m =2
m/s2
由题意可判断两物块速度相等时,物块1正在减速,物块2正
在加速,设此时刻为t,则a1t1-a0t-t1 =a2t
代入数据得t=
6
3
s
【答案】(1)6
m/s2;(2)12
m;(3)63
s
16.【解析】
(1)设铁箱质量为
m,木块质量为
m,铁箱与水平面的动摩擦
因数为μ1,木块与铁箱内壁的动摩擦因数为μ2,对整体有F
-μ1(
m+
m)
g = (
m+
m)a
解得a=40
m/s2
对木块有f =μ2 ma=mg
解得μ2 =0.25
故木块与铁箱内壁间的动摩擦因数0.25;
(2)撤去拉力后,木块将做平抛运动,满足H =
1
2
gt2,x木 =
Vt
解得t=0.4
s,x木 =0.24
m
对铁箱有μ1mg =
ma'
解得a'=3
m/s2
则铁箱从撤去外力到停止运动所需时间为t'=
V
a =0.2
s
则铁箱的位移为x铁 =
Vt'-
1
2a
't'2 =0.06
m
则木块落到铁箱地板上的位置与左壁的距离为Δx =x木 -
x铁 =0.18
m
故木块落到铁箱地板上的位置与左壁的距离为0.18
m。
【答案】(1)0.25;(2)0.18
m
17.【解析】
(1)设物块的质量为
m,则物块受到向右的滑动摩擦力f =
μmg
由牛顿第二定律f =
ma
解得a=2
m/s2
(2)由匀变速直线运动位移时间关系式可得L=
V1t+
1
2at
2
代入数据解得t=2
s,t= -4
s(舍)
由
V =
V0+at
可得物块离开传送带时的速度
V =6
m/s
传送带的速度必须一直大于物块的速度,物块才能一直做匀
加速运动,所以
V2⩾6
m/s。
【答案】(1)2
m/s2;(2)2
s,6
m/s
18.【解析】
(1)以物体为研究对象,受力分析如图,设第一段运动外力为
F1,第二段运动外力为F2
由牛顿第二定律得,0-2秒F1- mg
sin
α+Ff =
ma,
Ff=μF
N
2-6秒F2-(mg
sin
α+μmg
cos
α)=0
代入数据,解得
m =3
kg,μ=
3
9
(2)撤去F后,物体先上滑,此时合力F =mg
sin
α+μmg
cos
α=
ma,
a=
20
3
m/s2
方向与物体运动方向相反,速度不断减小,因此物体做匀减
速直线运动,到达一定高度后速度为零。在最高点,由于物
体的最大静摩擦力小于其重力沿斜面方向的分力,因此物体
无法静止在最高点,转而下滑。下滑时,合力产生的加速度
为2,方向与物体运动方向相同,因此物体速度不断增大,做
初速度为零的匀加速直线运动。
(3)从A点开始到回到A点,上滑和下滑过程经过的位移大
小相等。而上滑时物体的加速度大于下滑时物体的加速度,
由运动学规律可知,上滑所需时间小于下滑所需时间。
【答案】(1)3
kg;(2)先匀减速上升,再匀加速下滑,详见解
析;(3)上滑所需时间小于下滑所需时间
模块测试卷
1.D 【解析】“2分37秒348”指的是时间段,而非时刻,A错误;
运动员在椭圆形比赛场地滑行一圈的过程中,位移为零,路程
为椭圆的周长不为零,B错;运动员在滑行过程中,因裁判观察
其动作,此时不可以将运动员视为质点,C错误;瞬时速度,是
表示物体在某一时刻或经过某一位置时的速度,武大靖冲过
终点线时的速度为瞬时速度,D正确。
2.B 【解析】汽车行驶的最大速度为15