运动学计算题
- 格式:doc
- 大小:175.50 KB
- 文档页数:17
1、长为l 的曲柄OA 绕O 轴转动,带动边长为l 的正三角形平板ABC 作平面运动。
板上的点B 与杆O 1B 铰接,点C 与套筒铰接,而套筒可在绕O 2轴转动的杆O 2D 上滑动。
图示瞬时,曲柄OA 铅直,角速度ωO = 6 rad/s ,O 1、B 、C 三点在同一水平线上,杆O 2D 与水平面间的夹角α =60︒,O 2C=l 。
试求此瞬时杆O 2D 的角速度。
2、杆CD 沿水平槽以v匀速移动,并推动杆AB 绕A 轴转动,L 为常量。
求θ=30º 时AB杆的角速度。
3、刨床机构如图3所示,已知曲柄OA = r ,以匀角速度ω绕O 轴转动,BD = 4 r ,试求图示位置θ=30°时,滑枕ED 的速度。
4、图示机构中,套管的铰链C 和CD 杆连接并套在AB 杆上。
已知OA =20 cm ,AB =40 cm ,在图示瞬时α =30︒,套管在AB 的中点,曲柄OA 的角速度ω = 4 rad/s 。
求此瞬时CD 杆的速度以及B 点的加速度。
DEABOθωθvABCDLω5、AB 长2m ,设A 端沿地面作匀速运动,s m v A /1=,B 端沿斜面运动,求当θ=30º时B 点的速度与杆的角速度,B 点的加速度和杆的角加速度。
6、套筒B 沿固定的水平杆滑动,已知:10=OA cm ,210=AB cm 在图示位置(︒=45θ,OA 处于铅垂)时,杆OA 的角速度4=O ωrad/s ,角加速度等于零。
试求:(1)B 点的速度与加速度;(2)杆AB 的角速度与角加速度。
7、半径R=20cm 的圆轮,在水平直线轨道上作纯滚动,杆AB 的A 端与圆轮边缘上的点A 铰接,B 端与杆OB 在点B 铰接,在图示位置时,轮心C 的速度v C =60cm/s ,加速度a M =60 cm/s 2,方向如图9所示。
试求:杆OB 的角速度和点A 的加速度大小。
(cos75°=0.2588)60ºAB Av θ8、在图10所示的平面机构中,曲柄长为r ,以匀角速度ω沿逆时针转动,杆OA 和AB ,AB 和BE 分别在A ,B 铰接,AB=BE=l ,杆CD 与套筒C 铰接,套筒V 可沿杆BE 滑动,在图示瞬时,AB ⊥BE ,OA ⊥OB ,BC=CE , 试求:该瞬时杆BE 的角速度和角加速度,以及杆CD 沿水平导槽滑动的速度。
高中物理运动学练习题及讲解一、选择题1. 一个物体从静止开始做匀加速直线运动,其加速度为2m/s²。
若物体在第3秒内通过的位移为9m,求物体在第2秒末的速度是多少?A. 2m/sB. 3m/sC. 4m/sD. 5m/s2. 一辆汽车以10m/s的速度行驶,突然刹车,产生一个-5m/s²的加速度。
求汽车在刹车后5秒内的位移。
A. 25mB. 31.25mC. 40mD. 50m二、填空题3. 某物体做自由落体运动,下落时间为3秒,忽略空气阻力,求物体下落的高度。
公式为:\[ h = \frac{1}{2} g t^2 \],其中\( g \)为重力加速度,\( t \)为时间。
假设\( g = 9.8 m/s^2 \)。
三、计算题4. 一个物体从高度为10米的平台上自由落下,求物体落地时的速度。
四、解答题5. 一辆汽车从静止开始加速,加速度为4m/s²,行驶了10秒后,汽车的速度和位移分别是多少?五、实验题6. 实验中,我们用打点计时器记录了小车的运动。
已知打点计时器的周期为0.02秒,记录了小车在第1、3、5、7、9点的位置。
位置数据如下(单位:米):1点:0.00,3点:0.20,5点:0.56,7点:1.08,9点:1.76。
请根据这些数据计算小车的加速度,并判断小车的运动类型。
六、论述题7. 论述在斜面上的物体受到的力有哪些,以及这些力如何影响物体的运动。
参考答案:1. B2. B3. 14.7m4. 根据公式\( v = \sqrt{2gh} \),落地速度为\( \sqrt{2 \times 9.8 \times 10} \) m/s。
5. 速度为40m/s,位移为200m。
6. 根据两点间的平均速度公式,可以求出加速度为0.8m/s²,小车做匀加速直线运动。
7. 斜面上的物体受到重力、支持力和摩擦力的作用。
重力使物体有向下运动的趋势,支持力和摩擦力则与重力的垂直和水平分量相平衡,影响物体的加速度和运动状态。
运动计算练习1.汽车在出厂前要进行测试,某次测试中,先让汽车在模拟山路上以10m/s 的速度行驶400s ,紧接着在模拟公路上以5m/s 的速度行驶500m 。
求:(1)该汽车在模拟山路上行驶的路程。
(2)汽车在这次整个测试过程中的平均速度。
2.某轿车在平直公路上行驶的 50s 内,其速度v 与时间t 图像如图所示,已知前10s 轿车运动的路程为100m 。
求:(1)前 10s 轿车运动的平均速度;(2)轿车在匀速直线运动阶段通过的路程;(3)轿车在整个过程的平均速度。
答案:1.(1)4000;(2)9m/s【详解】解:(1)由s v t= 可知,汽车在模拟山路上行驶的路程为 11110m/s 400s 4000m s v t ==⨯=(2)由题知,汽车在模拟公路上行驶的时间为222500m 100s 5m/ss t v === 汽车在这次整个测试中所用的时间为12400s 100s 500s t t t =+=+=整个测试所行驶的总路程为124000m 500m 4500m s s s =+=+=则汽车在这次整个测试过程中的平均速度为4500m 9m/s 500ss v t === 答:(1)该汽车在模拟山路上行驶的路程为4000m ;(2)汽车在模拟公路上的平均速度为9m/s 。
2.(1)10m/s ;(2)800m ;(3)18m/s【详解】解:(1)前10s 轿车运动的平均速度111100m 10m/s 10ss v t === (2)由图像可知,轿车在10s~50s 内,是匀速运动,故轿车在匀速直线运动阶段通过的路程222(20m/s 50s 10s)800m s v t ==⨯-=(3)轿车在整个过程行驶的总路程s =s 1+s 2=100m+800m=900m轿车在整个过程的平均速度900m 18m/s 50ss v t === 答:(1)前10s 轿车运动的平均速度为10m/s ;(2)轿车在匀速直线运动阶段通过的路程为800m ;(3)轿车在整个过程的平均速度为18m/s 。
高中物理运动学专题试卷一、单选题(每题5分,共30分)1. 一物体做匀加速直线运动,初速度为v_0 = 2m/s,加速度为a = 1m/s^2,则3秒末的速度是()A. 5m/sB. 6m/sC. 7m/sD. 8m/s同学们,这题就像是在给物体的速度做加法呢。
我们知道匀加速直线运动的速度公式v = v_0+at。
这里v_0 = 2m/s,a = 1m/s^2,t = 3s,把这些数字往公式里一套,就是v=2 + 1×3=5m/s,所以答案是A啦。
2. 一个小球从高处自由下落,不计空气阻力,取g = 10m/s^2,在下落的前2秒内小球下落的高度是()A. 10mB. 20mC. 30mD. 40m这小球就像个勇敢的跳伞员,直直地往下落。
自由落体运动的高度公式h=(1)/(2)gt^2。
g = 10m/s^2,t = 2s,把它们代进去算,h=(1)/(2)×10×2^2=20m,答案就是B喽。
3. 一汽车以v = 10m/s的速度做匀速直线运动,突然发现前方有障碍物,开始以a=-2m/s^2的加速度刹车,则汽车刹车后5秒内的位移是()A. 25mB. 50mC. 100mD. 125m汽车刹车这事儿啊,就像一个奔跑的人突然想停下来。
先得看看汽车啥时候能停下来,根据v = v_0+at,当v = 0时,0 = 10-2t,解得t = 5s。
但是呢,这个车在4秒的时候就已经停了哦。
再根据位移公式x=v_0t+(1)/(2)at^2,v_0 = 10m/s,a=-2m/s^2,t = 5s(这里虽然算5秒,但是实际运动4秒就停了),算出来x = 10×4+(1)/(2)×(-2)×4^2=20m。
好像没有这个答案呢,我们再用平均速度来算,平均速度¯v=(v_0 +v)/(2)=(10 + 0)/(2)=5m/s,位移x=¯vt = 5×4 = 20m,答案是A。
运动学1.曲柄滑道机构,曲柄长r,倾角???=?60°。
在图示瞬时,??=?60°,曲柄角速度为?,角加速度为?。
试求此时滑道BCDE的速度和加速度。
2.在图示曲柄滑道机构中,曲柄OA?=?40?cm,绕O轴转动,带动滑杆CB上下运动。
在???=?30°时,??=?0.5?rad/s,??=?0.25?rad/s2。
试求此瞬时滑杆CB的速度和加速度。
3.图示系统中,开槽刚体B以等速v 作直线平动,通过滑块A带动杆OA绕O轴转动。
已知:??=?45°,OA?=?L。
试求杆OA 位于铅垂位置时的角速度和角加速度。
4.图示曲柄滑道机构,OA?=?R,通过滑块A带动BC作往复运动。
当??=?60°时,杆OA的角速度为?,角加速度为?。
试求此瞬时滑块A相对滑槽BC的速度及滑槽BC的加速度。
5.在图示机构中,杆AB借助滑套B带动直角杆CDE运动。
已知:杆AB长为L,在图示??=?30°瞬时,角速度为?,角加速度为?。
试求:该瞬时直角杆CDE的速度和加速度。
6.图示机构中,曲柄OA长为R,通过滑块A使导杆BC和DE在固定平行滑道内上下滑动,当??????°时,杆OA的角速度为?,角加速度为?。
试求该瞬时点B的速度与加速度。
7.图示系统当楔块以匀速v 向左运动时,迫使杆OA绕点O转动。
若杆OA长为L,???????°。
试求当杆OA与水平线成角??????°时,杆OA的角速度与角加速度。
8.在图示机构中,曲柄长OA = 40cm,绕O轴逆钟向转动,带动导杆BCD沿铅垂方向运动。
当OA与水平线夹角??????°时,????0.5 rad/s、????2 rad/s2。
试求此瞬时导杆BCD的速度和加速度。
9.在图示平面机构中,已知:OO1=CD,OC = O1D = r, ??????°在图示位置??????°时,杆OC的角速度为?,角加速度为?。
初二物理运动学计算题20道含答案1、在校田径运动会上,小明和小王在100米决赛中分别以12.4秒和13.8秒的成绩获得冠军和亚军,他们的平均速度分别是多少?根据以上数据你能判断在前50米中谁跑在前面吗?8.1m/s、7.2m/s 不能2、飞机在半小时内沿直线飞行540千米,一门火炮发射的炮弹在半分钟内可飞行24000米,通过计算说明是飞机的速度大还是炮弹的速度大.飞机速度为300米/秒,炮弹的速度为800米/秒,所以炮弹的速度大3、一辆汽车从早上9:00出发,驶上一条平直高速公路,中午11:30到达目的地,一共走过了200千米,求汽车的平均速度.v=s/t=200km/2.5h=80km/h4、汽车在笔直的公路上做匀速(速度不变)直线运动,速度为v1=20m/s,在汽车正前方L=270m处有一山崖.此时汽车鸣笛,又前进一段路程s听到回声,已知声速为v2=340m/s,求s.已知v1=20m/s,v2=340m/s,L=270m,可求出时间t.t=2L÷(v1+v2)=2×270÷(20+340)=1.5s汽车前进的路程s=v1×t=20×1.5=30m即s=30m5、汽车经过某站时,乘客的手表指针指在8时32分,到达下一站时,手表指针指在8时36分20秒,如果在这段时间里,汽车的速度保持54千米/小时,求这两站间的距离是多少千米?已知:t=8时36分20秒-8时32分=4min20s=260s v=54km/h=15m/s 求:s=?s=t*v=260s*15m/s=3900m=3.9km.6、某学生的家也在这条公路线上,离学校1.8千米,平时以均匀的速度骑车上学需要6分钟,这次他准备用同样的速度骑自行车从学校前往这家工厂,则需要多少时间?已知:s学校=1.8km=1800m t学校=6min=360s s工厂=6km=6000m 求:v=?t工厂=?v=s/t=1800m/360s=5m/s t=s/v=6000m/5m/s=1200s7,量杯里盛有150毫升的水,放入一蜡块后,水面上升到165毫升.已知蜡的密度是0.9×10kg/m^2,则该蜡块的体积是多大?(1)蜡块排开水的体积V排=165毫升—150毫升=15毫升=1.5×0的负5次方立方米(2)蜡块的体积F浮=ρ水gv排G=mg=V蜡ρ蜡g 蜡块漂浮:F浮=G ρ水gv排=V蜡ρ蜡gV蜡=(1.0×10^3kg/m^3×1.5×10^-5m^3)/0.9×10^3kg/m^3=16.7×10^-6米^3=16.7厘米^3 答:这一蜡块的体积是16.7厘米^37、一辆载重汽车的车厢容积为3.5m×2m×0.6m.额定载重量为7t.问:(1)如果车厢装满泥沙(泥沙的体积等于车厢容积),汽车载重量为多少已知泥沙的密度为2.4×10^3kg/m^3 答:10t(2)为了行车安全,汽车不能超载,如果不超载,此车最多能装多少立方米的泥沙?答:1.67m的三次方8、一个瓶子,质量是20g,装满水后,水的质量是100g.装满酒精后,酒精的质量是85g,这种酒精是否是纯酒精?(酒精的密度是0.8×10^3kg/m^3)答:瓶子的容积为V=m水/ρ水=100g/1g/cm^3=100cm^3,液体的密度为ρ=85g/100cm^3=0.85g/cm^3 因酒精密度大于纯酒精密度,故不是纯酒精.10、一只瓶子最多可以装1kg煤油,它最多可以装多少kg的水?1.25kg。
1、一辆汽车以72km/h的速度匀速行驶,现因故障紧急刹车并最终停止运动.已知汽车刹车过程加速度的大小为5m/s2,试求:(1)从开始刹车经过3s时的瞬时速度是多少?(2)从开始刹车经过30m所用的时间是多少?(3)从开始刹车经过5s,汽车通过的距离是多少?2、汽车刹车前以5m/s的速度做匀速直线运动,刹车获得加速度大小为0.4m/s2,求:(1)汽车刹车开始后10s末的速度;(2)汽车刹车开始后20s内滑行的距离;3、物体在斜坡顶端以1 m/s的初速度和0.5 m/s2的加速度沿斜坡向下作匀加速直线运动,已知斜坡长24米,求:(1) 物体滑到斜坡底端所用的时间。
(2) 物体到达斜坡中点速度。
4、如图所示,一小物块从静止沿斜面以恒定的加速度下滑,依次通过A,B,C三点,已知AB=12 m,AC=32 m,小球通过AB,BC所用的时间均为2 s,求:(1)小物块下滑时的加速度?(2)小物块通过A,B,C三点时的速度分别是多少?5、如图所示,一玩具小车(可视为质点)在水平地面上,由静止开始沿直线从A 匀加速滑到B用时6s,再从B匀速滑行7s到达C点,已知AC段总长为15m.求:(1)小车经过B点的速度和在AB段的加速度;(2)BC段的长度。
6有一列火车正在做匀加速直线运动.从某时刻开始计时,第1分钟内,发现火车前进了180 m.第6分钟内,发现火车前进了360 m.则火车的加速度为多少?7.物体做匀加速直线运动,初速度为v0=2m/s,加速度a=0.1m/s2,求:(1)前4s的位移和前4s的平均速度大小;(2)第4秒内的位移大小。
8.质点做匀减速直线运动,在第1s内位移为6m,停止运动前的最后1s内位移为2m,求:(1)在整个减速运动过程中质点的位移大小;(2)整个减速过程所用的时间.9.跳伞运动员做低空表演,他离开飞机后先做自由落体运动,当距离地面160m 时打开降落伞,伞张开后运动员就以的加速度做匀减速直线运动,到达地面时速度为10m/s,取求:(1)运动员离开飞机时距地面的高度为多少;(2)离开飞机后,经过多长时间运动员才能到达地面。
高中运动学试题及答案一、选择题(每题3分,共30分)1. 一个物体做匀加速直线运动,初速度为v0,加速度为a,经过时间t后,其速度为:A. v0 + atB. v0 - atC. v0 + 2atD. v0 - 2at答案:A2. 根据牛顿第二定律,力和加速度的关系是:A. F = maB. F = ma^2C. F = m/aD. F = a/m答案:A3. 一个物体从静止开始做自由落体运动,其下落的距离s与时间t的关系是:A. s = 1/2gt^2B. s = 2gtC. s = gt^2D. s = gt答案:A4. 根据动量守恒定律,两个物体碰撞前后的总动量:A. 保持不变B. 增加C. 减少D. 无法确定答案:A5. 一个物体在水平面上做匀速圆周运动,其向心力的公式是:A. Fc = mv^2/rB. Fc = mv/rC. Fc = mrv^2D. Fc = mr答案:A6. 根据能量守恒定律,一个物体从高度h自由落体到地面,其重力势能转化为:A. 动能B. 势能C. 内能D. 热能答案:A7. 一个物体在斜面上做匀加速直线运动,其加速度与斜面倾角的关系是:A. 与倾角成正比B. 与倾角成反比C. 与倾角无关D. 与倾角的正弦成正比答案:D8. 根据牛顿第三定律,作用力和反作用力:A. 大小相等,方向相反B. 大小不等,方向相反C. 大小相等,方向相同D. 大小不等,方向相同答案:A9. 一个物体在水平面上做匀速直线运动,其摩擦力与:A. 物体的质量有关B. 物体的速度有关C. 物体的加速度有关D. 物体与地面的接触面积有关答案:C10. 根据功的定义,一个力做功的公式是:A. W = FdB. W = FdcosθC. W = Fd/cosθD. W = Fdcosθ/2答案:B二、填空题(每题2分,共20分)1. 一个物体的动能Ek与其质量m和速度v的关系是:Ek = ________。
物理学中的运动学测试题1. 问题一:匀速直线运动一个汽车以每小时60公里的速度向前行驶,经过2小时后停下来。
请计算:a) 汽车行驶的距离;b) 汽车的平均速度。
2. 问题二:变速直线运动一辆自行车以初速度4 m/s开始加速,加速度为2 m/s^2,持续时间为5秒。
请计算:a) 自行车的末速度;b) 自行车在这段时间内所走过的距离。
3. 问题三:自由落体运动一个物体从高度20米的位置自由落下,请计算:a) 物体下落到地面所需的时间;b) 物体落地时的速度。
4. 问题四:水平抛体运动一个橄榄球以初速度20 m/s以45度的角度被抛出,重力加速度为9.8 m/s^2,请计算:a) 橄榄球的飞行时间;b) 橄榄球的最大高度;c) 橄榄球的飞行距离。
5. 问题五:匀速圆周运动一辆汽车以每秒20 m的速度绕半径为10 m的圆周行驶,请计算:a) 汽车绕圆周行驶一周所需的时间;b) 汽车在一圈内所受的向心力;c) 汽车的加速度。
6. 问题六:描绘直线运动图像请根据下面表格中给出的物体运动数据描绘其位置-时间图像(x-t 图像)和速度-时间图像(v-t图像):时间(s)位置(m)速度(m/s)0 0 01 5 52 10 53 10 04 5 -55 0 -57. 问题七:描绘抛体运动图像请根据下面表格中给出的抛体运动数据描绘其时间-高度图像(t-h 图像)和速度-时间图像(v-t图像):时间(s)高度(m)速度(m/s)0 0 01 5 102 10 153 12 104 10 55 5 0答案与解析请参考以下内容,其中包含了问题一至七的详细解答。
解答与分析:1. a) 距离 = 速度 ×时间 = 60 km/h × 2 h = 120 kmb) 平均速度 = 总距离 ÷总时间 = 120 km ÷ 2 h = 60 km/h2. a) 末速度 = 初速度 + 加速度 ×时间 = 4 m/s + 2 m/s^2 × 5 s = 14 m/sb) 距离 = 初速度 ×时间 + (0.5 ×加速度 ×时间^2) = 4 m/s × 5 s +(0.5 × 2 m/s^2 × (5 s)^2) = 20 m3. a) 时间 = sqrt(2 ×距离 ÷重力加速度) = sqrt(2 × 20 m ÷ 9.8 m/s^2) ≈ 2.02 sb) 速度 = 重力加速度 ×时间= 9.8 m/s^2 × 2.02 s ≈ 19.8 m/s4. a) 飞行时间 = 2 × (初速度 × sin(角度) ÷重力加速度) = 2 × (20 m/s × sin(45°) ÷ 9.8 m/s^2) ≈ 2.04 sb) 最大高度 = (初速度 × sin^2(角度)) ÷ (2 ×重力加速度) = (20 m/s × sin^2(45°)) ÷ (2 × 9.8 m/s^2) ≈ 5.10 mc) 飞行距离 = (初速度 × cos(角度)) ×飞行时间 = (20 m/s × cos(45°)) × 2.04 s ≈ 28.8 m5. a) 时间 = 周长 ÷速度= 2π × 10 m ÷ 20 m/s = π s ≈ 3.14 sb) 向心力 = (质量 ×速度^2) ÷半径 = (质量 × (20 m/s)^2) ÷ 10 m =(20 kg × 400 m^2/s^2) ÷ 10 m = 800 Nc) 加速度 = 速度^2 ÷半径 = (20 m/s)^2 ÷ 10 m = 400 m/s^26.x-t图像:(描述物体沿直线运动的轨迹)|5 | •| •| •0 | •------------------0 1 2 3 4 5时间(s)v-t图像:(描述物体速度随时间的变化)•10 | •| •5 | •| •------------------0 1 2 3 4 5时间(s)7.t-h图像:(描述物体高度随时间的变化)•12 | •|•10 | •| •5 | •------------------0 1 2 3 4 5时间(s)v-t图像:(描述物体速度随时间的变化)|15 | •| •10 | •| •------------------0 1 2 3 4 5时间(s)这些是物理学中运动学测试题的答案和解析。
运动学计算题1、一辆汽车在十字路口等候绿灯,当绿灯亮时汽车以3m/s2的加速度开始行驶,恰在这时一辆自行车以6m/s的速度匀速驶来,从后边赶过汽车.试求:(1)汽车从路口开动后,在追上自行车之前经过多长时间两车相距最远?此时距离是多少?(2)什么时候汽车追上自行车,此时汽车的速度是多少?2、在市区街道上,规定车辆行驶的速度不得超过40km/h,在一次交通事故中,肇事车辆进一辆小轿车,使得这辆轿车紧急刹车(车轮被抱死)时留下的刹车痕迹长为14m,已知该轿车的质量为1500kg,轮胎与地而间动摩擦因数为0.7,取g=10m/s2 求:(1)紧急刹车后小轿车受到的摩擦力大小;(2)紧急刹车后小汽车匀减速的加速度a的大小;(3)请您通过计算说明该轿车是否超速.3、目前我国高铁常使用的自动闭塞法行车,自动闭塞法是通过信号机将自行车区间划分为若干个闭塞分区,每个闭塞分区的首端设有信号灯,如图所示,列车向右行驶,当前一闭塞区有列车B停车时信号灯显示红色(表示此闭塞区有车辆停车),后一个闭塞分区显示黄色(表示要求车辆制动减速),其它闭塞分区显示绿色(表示车辆可以正常运行).假设列车A制动时所受总阻力为重力的0.1倍,不考虑反应时间.(g取10m/s2)求:(1)如果信号系统发生故障,列车A的运行速度是30m/s,司机看到停在路轨上的额列车B才开始刹车,要使列车不发生追尾,则列车A的司机可视距离不得少于多少?(2)如果信号系统正常,司机可视距离取问题(1)中的可视距离,列车设计运行速度为252km/h,当司机看到黄灯开始制动,到红灯处停车,则每个闭塞分区至少需多长?4、物体A的质量m=1kg,静止在光滑水平面上的平板车B的质量为M=2kg、长L=4m.某时刻A以v0=4m/s向右的初速度滑上木板B的上表面,在A滑上B的同时,给B施加一个水平外力F.忽略物体A的大小,已知A与B之间的动摩擦因数µ=0.1,取重力加速度g=10m/s2.试求:(1)若给B施加一个水平向右5N的外力,物体A在小车上运动时相对小车滑行的最大距离;(2)如果要使A不至于从B上滑落,外力F应满足的条件.5、如图所示,以水平地面建立X轴,有一个质量为m=1kg的木块放在质量为M=2kg的长木板上,木板长L=11.5m.已知木板与地面的动摩擦因数为μ1=0.1,m与M之间的摩擦因素μ2=0.9(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力).m与M保持相对静止共同向右运动,已知木板的左端A点经过坐标原点O时的速度为V0=10m/s,在坐标为X=21m处有一挡板P,木板与挡板P瞬间碰撞后立即以原速率反向弹回,而木块在此瞬间速度不变,若碰后立刻撤去挡板P,g取10m/s2,求:(1)木板碰挡板P时的速度V1为多少?(2)最终木板停止运动时其左端A的位置坐标?6、如图所示,在海滨游乐场里有一种滑沙运动,某人坐在滑板上从斜坡的高处A点由静止开始滑下,滑到斜坡底端B点后,沿水平的滑道再滑行一段距离到C点停下来,如果人和滑板的总质量m=60.0 kg,滑板与斜坡滑道和水平滑道间的动摩擦因数均为μ=0.5,斜坡的倾角θ=37°(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8),斜坡与水平滑道间是平滑连接的,整个运动过程中空气阻力忽略不计,重力加速度g取10 m/s2.求:(1)人从斜坡上滑下的加速度为多大?(2)若由于场地的限制,水平滑道的最大距离BC为L=20.0 m,则人在斜坡上滑下的距离AB应不超过多少?7、如图所示,一个人用与水平方向成θ=30°角的斜向下的推力F推一个重G=200N的箱子匀速前进,箱子与地面间的动摩擦因数μ=0.40(g取10m/s2).求:(1)推力F的大小:(2)若人不改变推力F的大小,只把力的方向变为水平去推这个静止的箱子,推力作用时间t=3.0 s后撤去,箱子最远运动多长距离?8、如图所示,某人距离平台右端x0=10m处起跑,以恒定的加速度向平台右端冲去,离开平台后恰好落在地面上的小车车箱底板中心。
设平台右端与车箱底板间的竖直高度H=1.8m,与车箱底板中心的水平距离x=1.2m,取g=10m/s2。
求:人运动的总时间。
9、倾斜雪道的长为25 m,顶端高为15 m,下端经过一小段圆弧过渡后与很长的水平雪道相接,如图所示。
一滑雪运动员在倾斜雪道的顶端以水平速度v0=8 m/s飞出,在落到倾斜雪道上时,运动员靠改变姿势进行缓冲使自己只保留沿斜面的分速度而不弹起。
除缓冲外运动员可视为质点,过渡轨道光滑,其长度可忽略。
设滑雪板与雪道的动摩擦因数μ=0.2,求运动员在水平雪道上滑行的距离(取g=10 m/s2)10、一小球从平台上抛出,恰好落在临近平台的一倾角为α=53°的光滑斜面并下滑,已知斜面顶端与平台的高度差h=0.8 m,重力加速度g=10 m/s2,(sin53°=0.8,cos53°=0.6)求:是多少;(1)小球水平抛出的初速度v(2)斜面顶端与平台边缘的水平距离s是多少;(3)若斜面顶端高H=20.8 m,则小球离开平台后经多长时间到达斜面底端.11、刀削面是山西最有代表性的面条,堪称天下一绝,已有数百年的历史。
传统的操作方法是一手托面,一手拿刀,直接削到开水锅里,其要诀是:“刀不离面,面不离刀,胳膊直硬手平,手端一条线,一棱赶一棱,平刀是扁条,弯刀是三棱”.如图所示,面团与开水锅的高度差h=0.80m,与锅的水平距离L=0.50m,锅的半径R=0.50m.假设削出的面只有水平初速度,要使削出的面条落入锅中,求面条的初速度大小范围。
(不计空气阻力,取g=10m/s2)12、如图所示,小球从离地h=5m高,离竖直墙水平距离s=4m处水平抛出,不计空气阻力,(取g=10m/s2)则:(1)若要使小球碰不到墙,则它的初速度应满足什么条件?(2)若以v0=8m/s的初速度向墙水平抛出小球,碰撞点离地面的高度是多少?13、高台滑雪运动员经过一段滑行后从斜坡上O点水平飞出,斜坡与水平面的夹角θ=37°,运动员连同滑雪板的总质量m=50kg,他落到了斜坡上的A点,A点与O点的距离s=12m,如图所示。
忽略斜坡的摩擦和空气阻力的影响,重力加速度g=10m/s2。
(sin37°=0.6;cos37°=0.8)(1)运动员在空中飞行了多长时间?(2)求运动员离开O点时的速度大小。
14、如图所示,水平平台AB距地面CD高h=0.80m,有一小滑块从A点以6.0m/s的初速度在平台上做匀变速直线运动,并从平台边缘的B点水平飞出,最后落在地面上的D点,已知AB=2.20m,落地点到平台的水平距离为2.00m,(不计空气阻力,g取10m/s2)求:(1)小滑块从A到D所用的时间(2)滑块与平台间的动摩擦因数.15、如图为某探究小组设计的测量弹簧弹性势能的装置,小球被压缩的弹簧弹出后作平抛运动(小球与弹簧不相连),现测得小球的质量为m,桌子的高度为h,小球落地点到桌边的水平距离为s,不计摩擦和空气阻力,重力加速度为g,则弹簧被压缩时的弹性势能为多少.参考答案一、计算题1、考点:匀变速直线运动的位移与时间的关系;匀变速直线运动的速度与时间的关系.版权所有专题:追及、相遇问题.分析:(1)在速度相等之前,小汽车的速度小于自行车的速度,之间的距离越来越大,速度相等之后,小汽车的速度大于自行车,之间的距离越来越小.可知速度相等时相距最远.根据运动学公式求出两车的位移,从而求出两车相距的距离.(2)抓住汽车追上自行车时,两车的位移相等,求出时间,根据速度时间公式v=at求出汽车的速度.解答:解:(1)设汽车在追上自行车之前经t时间两车速度相等,此时两车相距最远,即at=v自t==s=2s此时距离△s=s2﹣s1=v自t﹣at2∴△s=6×2﹣3×=6m(2)汽车追上自行车时,二车位移相等,则有vt′=at′2带入数据得:6t′=t′2,t′=4s所以汽车的速度v′=at′=3×4=12m/s答:(1)汽车从路口开动后,在追上自行车之前经过2s钟两车相距最远,此时距离为6m;(2)经过4s汽车追上自行车,此时汽车的速度为12m/s.点评:解决本题的关键速度小者加速追速度大者,在速度相等时,两者有最大距离.以及知道两车相遇时,位移相等.2、考点:匀变速直线运动的位移与时间的关系;匀变速直线运动的速度与时间的关系..专题:直线运动规律专题.分析:根据滑动摩擦力公式求出紧急刹车时小轿车的摩擦力大小,结合牛顿第二定律求出加速度的大小,根据速度位移公式求出初速度,判断是否超速.解答:解:(1)小轿车受到的摩擦力为:f=μmg=0.7×15000N=10500N.(2)匀减速直线运动的加速度大小为:a=.(3)根据速度位移公式得:,解得初速度为:,40km/h=11.1m/s,可知轿车超速.答:(1)紧急刹车后小轿车受到的摩擦力大小为10500N;(2)紧急刹车后小汽车匀减速的加速度a的大小为7m/s2;(3)轿车已经超速.点评:本题考查了牛顿第二定律和运动学公式的基本运用,知道加速度是联系力学和运动学的桥梁,基础题.3、考点:匀速直线运动及其公式、图像;匀变速直线运动的速度与时间的关系..专题:直线运动规律专题.分析:(1)动车紧急制动时,动车制动时所受阻力为重力的0.1倍,由牛顿第二定律可求得加速度.根据位移速度公式求解可视距离最小值.(2)根据位移速度公式求解动车的制动距离;若信号正常,当司机看到黄灯开始制动,到红灯处停车.每个闭塞分区的最小长度等于动车的制动距离减去动车司机可视距离.解答:解:(1)假设列车A制动时所受总阻力为重力的0.1倍,由牛顿第二定律得:加速度大小为:a==1m/s2.如果信号故障,要使动车不发生追尾,则动车制动距离不得大于可视距离,由运动学公式得:x==450m,即列车A的司机可视距离不得少于450m.(2)当运行速度为:v′=252km/h=70m/s时,制动距离为:x′==2450m,信号正常,当司机看到黄灯开始制动,到红灯处停车.每个闭塞分区的最小长度为:x′﹣x=2450m﹣450m=2000m.答:(1)列车A的司机可视距离不得少于450m.(2)正常情况下,要使动车不发生追尾,每个闭塞分区至少2000m长.点评:本题考查理论联系实际的能力,是牛顿第二定律与运动学公式的综合应用.本题题干较长,要耐心、细心读题,抓住有效信息,再选择规律求解.牛顿第二定律;匀变速直线运动的位移与时间的关系;匀变速直线运动的速度与位移的关系.版权所有专题:牛顿运动定律综合专题.分析:(1)首先分析物体A和车的运动情况:A相对于地做匀减速运动,车相对于地做匀加速运动.开始阶段,A的速度大于车的速度,则A相对于车向右滑行,当两者速度相等后,A相对于车静止,则当两者速度相等时,物体A在小车上运动时相对小车滑行的最大距离.由牛顿第二定律和运动学公式结合,以及速度相等的条件,分别求出A与车相对于地的位移,两者之差等于A在小车上运动时相对小车滑行的最大距离;(2)要使A不从B上滑落,是指既不能从B的右端滑落,也不能左端滑落.物体A不从右端滑落的临界条件是A到达B的右端时,A、B具有共同的速度,根据牛顿第二定律和运动学公式结合,以及速度相等的条件,可求出此时F,为F的最小值.物体A不从左端滑落的临界条件是A到达B的左端时,A、B具有共同的速度,可求出此时F的最大值,综合得到F的范围.解答:解:(1)物体A滑上木板B以后,作匀减速运动,有:µmg=maA得:aA=µg=0.1×10=1m/s2木板B作加速运动,有:F+µmg=MaB得:aB=3m/s2两者速度相同时,有:V0﹣aAt=aBt得:t=1sA滑行距离:SA=V0t﹣=4×=3.5mB滑行距离:SB=aBt2==1.5m△s=SA﹣SB=3.5﹣1.5=2m(2)物体A不滑落的临界条件是A到达B的右端时,A、B具有共同的速度v1,则:=+L…①又:=…②由①、②式,可得:aB=1m/s2F=MaB﹣µmg=2×1﹣0.1×1×10=1N即F向右不能小于1N.当F向右时,在A到达B的右端之前,就与B具有相同的速度,之后,A必须相对B静止,才不会从B的左端滑落.即有:F=(m+M)aµMg=ma所以:F=3N若F大于3N,A就会相对B向左滑下.答:(1)若F=5N,物体A在小车上运动时相对小车滑行的最大距离为2m;(2)要使A不至于从B上滑落,力向右不能小于1N,不能大于3N.点评:牛顿定律和运动公式结合是解决力学问题的基本方法,这类问题的基础是分析物体的受力情况和运动情况,难点在于分析临界状态,挖掘隐含的临界条件.5、【考点】:牛顿第二定律;匀变速直线运动的速度与时间的关系;匀变速直线运动的速度与位移的关系.【专题】:牛顿运动定律综合专题.【分析】:(1)对木块和木板系统运用牛顿第二定律求出整体的加速度,根据匀变速直线运动的速度位移公式求出木板碰挡板P时的速度大小.(2)根据牛顿第二定律分别求出木板和木块碰后的加速度,m向右做匀减速直线运动,M向右做匀减速直线运动,结合牛顿第二定律和运动学公式求出最终木板停止运动时其左端A的位置坐标.【解析】:解.(1)对木块和木板组成的系统,有μ1(m+M)g=(m+M)a1解得:V1=9m/s(2)由牛顿第二定律可知:m运动至停止时间为:t1==1 s此时M速度:VM=V1﹣aMt1=3m/s,方向向左,此后至m,M共速时间t2,有:VM﹣aMt2=amt2 得:t2=0.2s共同速度V共=1.8m/s,方向向左至共速M位移:S1=共速后m,M以向左减速至停下位移:S2==1.62m最终木板M左端A点位置坐标为:X=9.5﹣S1﹣S2=9.5﹣6.48﹣1.62=1.40m答:(1)木板碰挡板P时的速度V1为9m/s.(2)最终木板M左端A点位置坐标为X=1.40m.【点评】:解决本题的关键根据物体的受力,判断出木块和木板在整个过程中的运动情况,结合牛顿第二定律和运动学公式进行求解.6、 (1)人在斜坡上受力如图所示,建立如图所示的坐标系,设人在斜坡上滑下的加速度为a1,由牛顿第二定律得mgsin θ-Ff1=ma1,FN1-mgcos θ=0,由摩擦力计算公式得,Ff1=μFN1,联立解得人滑下的加速度为a1=g(sin θ-μcos θ)=10×(0.6-0.5×0.8) m/s2=2 m/s2.(2)人在水平滑道上受力如图所示,由牛顿第二定律得Ff′=ma2,FN′-mg=0由摩擦力计算公式得Ff′=μFN′,联立解得人在水平滑道上运动的加速度大小为a2=μg=5.0 m/s2设从斜坡上滑下的距离为LAB,对AB段和BC段分别由匀变速运动的公式得v-0=2a1LAB,0-v=-2a2L联立解得LAB=50.0 m.7、(1)用力斜向下推时,箱子匀速运动,则有联立以上三式代入数据得F=1.2×102N.(2)若水平用力推箱子时,据牛顿第二定律,得F合=ma,则有F-联立解得a=2.0m/s2.v=at=2.0×3.0m/s=6.0m/s,,推力停止作用后(方向向左),8、【知识点】匀变速规律和平抛运动规律应用考查题。