内容正文:
第5节 牛顿运动定律的应用
1、 动力学两类基本问题
1.物理组在运动会“毛毛虫”项目中获得了第一名。三位老师抬起毛毛虫道具沿着直线跑道向前冲。毛毛虫从静止出发,前进2.5m后达到5m/s的速度,将该过程看成匀加速直线运动。已知毛毛虫道具的质量6kg,空气阻力可忽略不计,则平均每位教师对道具的作用力约为( )
A.4N B.10N C.20N D.22N
2.质量为20kg的物体静止在光滑的水平面上,现用30N的水平外力F拉该物体,力F作用3s后消失,则第5s未物体的速度和加速度分别是( )
A.v=4.5m/s,a=1.5m/s2 B.v=7.5m/s,a=1.5m/s2
C.v=4.5m/s,a=0 D.v=7.5m/s,a=0
2、 传送带模型
3.如图所示水平传送带以恒定速率v顺时针转动,现将一货物无初速地放在传送带的左端A处,则货物的速度v随时间t、位移x的变化规律的图像中不可能的是( )
A. B.
C. D.
4.如图所示,足够长的倾斜传送带沿逆时针方向匀速转动,一滑块从斜面顶端由静止释放后一直做加速运动。则( )
A.滑块受到的摩擦力方向保持不变
B.滑块的加速度保持不变
C.若减小传送带的倾角,滑块可能先做加速运动后做匀速运动
D.若传送带改为顺时针转动,滑块可能先做加速运动后做匀速运动
3、 板块模型
5.如图所示,质量为的木板静止在光滑水平面上,一个小木块(可视为质点)质量也为,以初速度从木板的左端开始向右滑,木块与木板之间的动摩擦因数为0.2,要使木块不会从木板右端滑落,则木板的长度至少为( )
A. B. C. D.
6.如图所示,质量为的木板放置在足够大的粗糙水平地面上,质量为的滑块(可视为质点)放在木板的右端,现作用在木板上一水平向右的恒力,最终滑块停在地面上的A点,其向右运动的位移大小恰好等于木板的长度。已知木板与地面、滑块与地面及滑块与木板间的动摩擦因数均为,木板的厚度可以忽略,重力加速度大小为g,则恒力的大小为( )
A. B. C. D.
7.某人以一定的初速度从P点竖直向上抛出一个小球,后小球运动到最高点,若小球运动时受到的空气阻力大小不变(不为零),则又经过后( )
A.小球恰好经过点
B.小球的位置在点下方
C.小球的位置在点上方
D.阻力大小不确定,无法判断小球的位置是在点的上方还是下方
8.游乐场有一种大型游戏机叫“跳楼机”,参加游戏的游客被安全带固定在座椅上,由驱动装置将座椅沿光滑的竖直轨道提升到离地面49m高处,然后由静止释放。可以认为座椅沿轨道做自由落体运动2s后,开始受到恒定的制动力而立即做匀减速运动,且下落到离地面13m高处时速度刚好减为零,然后再让座椅非常缓慢的平稳下落,将游客送回地面。g取10m/s2,则( )
A.在下落过程中,游客加速度方向竖直向下
B.座椅在匀减速阶段的时间是1.6s
C.在下落过程中其加速度大小为
D.要避免整个装置撞击地面,自由落体的时间不能超过
9.如图所示,一只冰壶被人以的初速度在水平冰面上向右推出,若冰壶和冰面的动摩擦系数,取,不计空气阻力,则( )
A.冰壶在冰面上的滑行时间为 B.该冰壶在冰面上的滑行距离为
C.该冰壶在第末的速度大小为 D.该冰壶在第1个内比第2个内多运动
10.输送带是运输固体物料的常用的运输工具,重庆江北机场传输行李的过程简化为如题图所示,绷紧的水平传送带足够长,且始终以v1=2 m/s的恒定速率顺时针运行。初速度大小为v2=3 m/s的小墨块从与传送带等高的光滑水平地面上的A处滑上传送带。若从小墨块滑上传送带开始计时,小墨块在传送带上运动5 s后与传送带的速度相同,取g =10m/s2。则( )
A.小墨块未与传送带速度相同时,受到的摩擦力方向水平向右
B.小墨块的加速度大小为0.4 m/s2
C.小墨块与传送带间的动摩擦因数为0.2
D.小墨块在传送带上的痕迹长度为12.5 m
11.传送带有着广泛的应用,一长L=10m的水平传动带顺时针匀速运行,如图1所示。现将一大小可忽略的物块自传送带的左端由静止释放,经t=5.2s物块被送达传送带的右端,其速度—时间图像如图2所示,重力加速度g取10。则下列判断正确的是( )
A.传动带的运行速度大小为2m/s
B.物块与传送带间的动摩擦因数为0.6
C.物块相对传送带滑动而留下痕迹的长度为0.4m
D.若增大传送带的运行速度,物块的传送时间最短可达1.5s
12.传送带在生产生活中有着广泛应用,如图甲所示,长为L的传送带与水平面夹角为θ,传送带以速度逆时针匀速转动,在传送带的上端轻轻释放一个质量为m的小物块,小物块与传送带之间的动摩擦因数为(最大静摩擦力等于滑动摩擦力),图乙为小物块运动的v-t图象