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专题10 运动和力关系的计算题
1.(2023·江阴中学·高一上学期期末线上检测)一辆卡车向右运动,现用卡车运输质量为m的匀质圆筒状工件,为使工件保持固定,将其置于两光滑斜面之间,如图所示。两斜面Ⅰ、Ⅱ固定在车上,倾角分别为30°和60°。重力加速度为g,求:
(1)若卡车启动时的加速度为,求斜面Ⅰ、Ⅱ对工件m的作用力大小;
(2)若要保证行车安全,求汽车启动、刹车的加速度的范围。
2.(2023·淮安市·高一上学期期末调研测试)如图所示,在水平气垫导轨上放置一质量为的滑块,一不可伸长的轻绳跨过光滑轻质定滑轮,两端分别与滑块和一悬挂物相连接,滑块和滑轮间的轻绳与导轨平行。现将滑块从静止释放,测算得滑块先后通过两光电门时的速度大小分别为和,两光电门间的距离为。
(1)求滑块的加速度大小;
(2)求绳对滑块的水平拉力大小;
(3)请推导绳的拉力F与滑块质量M、悬挂物质量m以及重力加速度g之间的函数关系(用M、m、g表示F的大小)。
3.(2023·江苏省·高一上学期期末迎考)如图所示,一只可爱的企鹅在倾角为37°的冰面上玩要,先以恒定加速度从冰面底部由静止开始沿直线向上“奔跑”,经t=0.8s后,在x=0.64m处,突然卧倒以肚皮贴着冰面向前滑行,最后退滑到出发点。企鹅在滑行过程中姿势保持不变,企鹅肚皮与冰面间的动摩擦因数μ=0.25,已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,取重力加速度g=10m/s2,求:
(1)企鹅向上“奔跑”的加速度大小a;
(2)企鹅滑行过程所用的总时间t总(结果可用根号表示)。
4.(2023·镇江市·高一上学期期末)如图所示,幼儿园组织推轮胎加速跑比赛,孩子们既玩的开心又锻炼了身体。比赛中小朋友保持两只手臂相互平行推动轮胎使其沿水平地面由静止开始做匀加速直线运动,2s末速度变为。已知轮胎的质量为5kg,轮胎与地面间的动摩擦因数为0.5,手臂与水平地面间的夹角为37°,,,g取。
(1)求轮胎的加速度大小;
(2)求小朋友对轮胎的推力;
(3)4s末小朋友撤去推力,求轮胎可以继续向前运动的距离。
5.(2023·江阴市·高一上学期期终教学质量抽测)滑雪是冬季北方人喜欢的活动之一,某一滑雪场地如图所示。一个倾角为15°的山坡A与水平雪面B平滑连接,一游客坐着滑雪车从山坡A上距离坡底25m处自由滑下,已知他及雪车的总质量为,雪车在雪面上受到的摩擦力大小恒为50N,不计空气阻力,,。求:
(1)该游客在山坡A上滑动的加速度;
(2)该游客在水平雪面B上滑行的距离。
6.(2023·江阴市·高一上学期期终教学质量抽测)一辆货车运载着圆柱形光滑的空油桶,质量均为m。在车厢底,一层油桶平整排列,相互紧贴并被牢牢固定,上一层只有一只桶C,自由地摆放在桶A、B之间,没有用绳索固定。货车在水平公路上匀速行驶,如图所示。重力加速度g。求:
(1)当汽车匀速运动时,桶C对A的作用力的大小;
(2)为了使桶C相对汽车不运动,汽车刹车时加速度的最大值。
7.(2023·海安市·高一上学期期末质检)如图所示,解放军战士在水平地面上拉着轮胎进行负荷训练,运动过程中保持绳子与水平面间的夹角恒为θ,轮胎质量为m,重力加速度为g。
(1)若地面对轮胎的阻力大小为f,当轮胎做匀速直线运动时,求绳中的拉力T;
(2)若训练的过程中,为确保轮胎不飞离地面,求绳中拉力的最大值Tm;
(3)若地面与轮胎间的动摩擦因数为μ,战士以(2)中的最大拉力由静止拉动轮胎,经过时间t后松开绳子,求轮胎停止运动前通过的总路程 s。
8.(2023·如皋市·高一上学期期末质检)2022年11月6日,我市皮划艇竞逐赛在如城外城河举行,在单人艇比赛中,运动员采用单桨划水使皮艇沿直线运动。运动员每次动作分为划水和空中运桨两个阶段,假设划水和空中运桨用时均为,赛艇受到的阻力恒定,划水时桨产生的动力大小为赛艇所受阻力的2倍。某时刻桨刚入水时赛艇的速度大小为,运动员紧接着完成1次动作,此过程赛艇前进,求此过程
(1)划水和空中运桨两阶段赛艇的加速度大小之比;
(2)赛艇的最大速度的大小vm。
9.(2023·无锡市·高一上学期期末教学质量调研)某跳伞运动员做低空跳伞表演。他离开悬停的飞机后先做自由落体运动,当下落180m时开始打开降落伞,到达地面时速度减为4m/s。如果认为开始打开降落伞直至落地前运动员在做匀减速运动,加速度大小为,已知运动员的质量为60kg,g取,不计空气阻力。问:
(1)运动员打开降落伞时的速度是多少;
(2)打开降落伞直至落地前的过程中,降落伞对运动员的作用力的大小;
(3)悬停的飞机距离地面的高度为多少?
10.(2023·盐城市一中等六校·高一上学期期末联考)如图所示,民航客机都有紧急出口,发生意外情况的飞机紧急着陆后,打开紧急出口