安徽省蚌埠市第一中学高三物理10月月考试题(含解析)新人教版(1)

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安徽省蚌埠市第一中学2015届高三物理10月月考试题(含解析)新
人教版
一、选择题:(本题共10小题,每小题4分,共40分)
1.一斜面放在水平地面上,倾角为为θ=45°,一个质量为m=0.2kg的小球用细绳吊在斜面顶端,如图所示.斜面静止时,球紧靠在斜面上,绳与斜面平行,不计斜面与水平面的摩擦.下列说法中正确的是()
A.当斜面以向左的加速度a=5m/s2运动时,斜面对小球的弹力为零
B.斜面向右的加速度超过a=10m/s2时,球与斜面脱离
C.无论斜面做什么运动,绳子拉力的竖直分力一定等于球的重力
D.无论斜面做什么运动,绳子拉力与斜面弹力的合力一定竖直向上
考点:向心力;牛顿第二定律.
专题:牛顿第二定律在圆周运动中的应用.
分析:首先判断小球是否飞离了斜面,根据小球刚刚飞离斜面的临界条件,即绳子的倾角不变,斜面的支持力刚好为零,解出此时的加速度与题目给出的加速度大小进行比较,若给出加速度大于小球的临界加速度说明小球已经飞离了斜面,否则小球还在斜面上.
解答:解:A、当斜面以向左的加速度a=5m/s2运动时,小球合力向左,此时小球必定受到支持力,故A错误;
B、设小球刚刚脱离斜面时,斜面向右的加速度为a0,
此时斜面对小球的支持力恰好为零,小球只受重力和细绳的拉力,
且细绳仍然与斜面平行,小球受力如图所示,
由牛顿第二定律得:mgcotθ=ma0,
解得临界加速度:a0=gcotθ=5 m/s2.
B、加速度a=10 m/s2>a0,则小球已离开斜面,故B正确;
C、当小球向左以一定的加速度运动时,小球得重力和斜面的支持力的合力提供加速度,绳子拉力为零,故C错误;
D、斜面在水平面上加速运动时,绳子拉力与斜面弹力即重力提供水平方向的合力,绳子拉力与斜面弹力的合力不在竖直方向上,故D错误.
故选:B
点评:此题最难解决的问题是小球是否飞离了斜面,我们可以用假设法判断出临界加速度来进行比较.
2.如图所示,三个物块重均为100N,小球P重20N,作用在物块2的水平力F=20N,整个
系统平衡,则()
A. 1和2之间的摩擦力是20N B.2和3之间的摩擦力是20N
C.物块3受4个力作用D.3与桌面间摩擦力为20N
考点:摩擦力的判断与计算;共点力平衡的条件及其应用.
专题:摩擦力专题.
分析:先对物体1受力分析,根据平衡条件求解出物体1与物体2之间的静摩擦力;再对2受力分析,求解出物体2与3之间的静摩擦力;最后对3物体受力分析;
解答:解:A、整个系统平衡,则物块1只受到重力和物块2的支持力,1和2之间的摩擦力为0,故A错误;
B、物块2水平方向受拉力F和物块3对它的摩擦力,由二力平衡可知2和3的摩擦力是20N,且水平向右,故B正确;
C、物块3受重力、支持力、压力、摩擦力和绳子的拉力5个力的作用,故C错误;
D、物块3对2的摩擦力向右,故2对3的静摩擦力向左;
对绳子的连接点受力分析.受重力、两个绳子的拉力,如图
根据平衡条件,有T1=mg=20N;
对物块3分析可知,水平方向受绳的拉力和物块2的向左的静摩擦力,二力平衡,所以物块3与桌面之间的摩擦力为0,故D错误;
故选:B.
点评:本题关键是一次对物体1、2、3受力分析,根据平衡条件并结合牛顿第三定律列式分析求解.
3.甲、乙两车在公路上沿同一方向做直线运动,在t=0时,乙车在甲车前50m处,它们的v﹣t图象如图所示,下列对汽车运动情况的描述正确的是()
A.甲车先做匀速运动再做反向匀减速运动
B.在第20s末,甲、乙两车的加速度大小相等
C.在第30s末,甲、乙两车相距100m
D.在整个运动过程中,甲、乙两车可以相遇两次
考点:匀变速直线运动的图像;匀变速直线运动的速度与时间的关系.
专题:运动学中的图像专题.
分析:v﹣t图象中,与时间轴平行的直线表示做匀速直线运动,倾斜的直线表示匀变速直线运动,斜率表示加速度,倾斜角越大表示加速度越大,图象与坐标轴围成的面积表示位移.在时间轴上方的位移为正,下方的面积表示位移为负.相遇要求在同一时刻到达同一位置.看物体是否改变运动方向就看速度图象是否从时间轴的上方到时间轴的下方.
解答:解:A、由图象可知:甲车先做匀速运动再做匀减速直线运动,但甲的速度图象一直在时间轴的上方,一直沿正向运动,没有反向,故A错误;
B.在第20s末,甲车的加速度为 a甲===﹣1m/s2,大小为1m/s2;乙车的加速度大小为a乙===m/s2,所以加速大小不相等,故B错误;
C.在第30s末,甲的位移为x甲=20×10+×20×20=400m,乙的位移为x乙=×20×30m=300m,
所以甲乙两车相距400﹣300﹣50m=50m,故C错误;
D.刚开始乙在甲的前面50m处,甲的速度大于乙的速度,经过一段时间甲可以追上乙,然后甲在乙的前面,到30s末,甲停止运动,甲在乙的前面50m处,此时乙以20m/s的速度匀速运动,所以再经过2.5s乙追上甲,故在整个运动过程中,甲、乙两车可以相遇两次,故D正确.
故选:D
点评:本题是速度﹣﹣时间图象的应用,要明确斜率的含义,知道在速度﹣﹣时间图象中图象与坐标轴围成的面积的含义,能根据图象读取有用信息.属于基础题.
4.如图所示,A、B两物体之间用轻质弹簧连接,用水平恒力F拉A,使A、B一起沿光滑水平面做匀加速直线运动,这时弹簧长度为L1;若将A、B置于粗糙水平面上,用相同的水平恒力F拉A,使A、B一起做匀加速直线运动,此时弹簧长度为L2.若A、B与粗糙水平面之间的动摩擦因数相同,则下列关系式正确的是()
A.L2<L1
B.L2>L1
C.L2=L1
D.由于A、B质量关系未知,故无法确定L1、L2的大小关系
考点:牛顿第二定律.
专题:牛顿运动定律综合专题.
分析:利用整体法,可以求出问题运动的加速度的大小,再利用隔离法可以求得弹簧对物体B的拉力的大小,进而判断弹簧的长度.
解答:解:
第一种情况:水平面光滑时:
用水平恒力F拉A时,对于整体,由牛顿第二定律可得,F=(m A+m B)a,
对B受力分析可得,F1=m B a=
第二种情况:水平面粗糙时,对于整体:F﹣μ(m A+m B)=(m A+m B)a﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
对B受力分析; F2﹣μm B g=m B a﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
由①②解得,F2=
可知F1=F2故L1=L2
故C正确.
故选:C
点评:对于多个物体的受力分析通常采用的方法就是整体法和隔离法,通过整体法求得加速度,再利用隔离法求物体之间的力的大小.
5.(2007•福建模拟)在欢庆节日的时候,人们会在夜晚燃放美丽的焰火.按照设计,某种型号的装有焰火的礼花弹从专用炮筒中射出后,在4s末到达离地面100m的最高点时炸开,构成各种美丽的图案.假设礼花弹从炮筒中竖直射出时的初速度是v0,上升过程中所受的平均阻力大小始终是自身重力的k倍,那么v0和k分别等于(重力加速度g取10m/s2)()A.25m/s,1.25 B.40m/s,0.25 C.50m/s,0.25 D.80m/s,1.25
考点:牛顿第二定律;匀变速直线运动的速度与时间的关系.
专题:牛顿运动定律综合专题.
分析:礼花弹从炮筒中竖直射出时向上做匀减速直线运动,对其进行受力分析,根据牛顿第二定律及匀减速直线运动的基本公式即可求解.
解答:解:上升过程中所受的平均阻力f=kmg,
根据牛顿第二定律得:a==(k+1)g,
根据h=at2
得:a==12.5m/s2,
所以v0=at=50m/s,
而(k+1)g=12.5m/s2,
所以 k=0.25.
故选C.
点评:本题主要考查了牛顿第二定律及运动学基本公式的应用,要求同学们能正确对物体进行受力分析,根据受力情况判断运动情况,并熟练运用运动学基本公式解题.
6.物体B放在物体A上,A、B的上下表面均与斜面平行,如图所示,当两者以相同的初速度靠惯性沿粗糙固定斜面C向上做匀减速运动时()
A.A受到B的摩擦力沿斜面方向向上
B.A受到B的摩擦力沿斜面方向向下
C.A、B之间的摩擦力为零
D.A、B之间是否存在摩擦力取决于A、B表面的性质
考点:牛顿运动定律的综合应用;力的合成与分解的运用.
专题:牛顿运动定律综合专题.
分析:先对A、B整体受力分析,求出加速度;再隔离出物体B,受力分析,根据牛顿第二定律列方程求未知力.
解答:解:先对A、B整体受力分析,受重力、支持力和平行斜面向下的滑动摩擦力,合力沿斜面向下,根据牛顿第二定律,有:(m1+m2)gsinθ+μ(m1+m2)gcosθ=(m1+m2)a (θ为斜面的倾角)
解得:a=gsinθ+μgcosθ ①
再隔离出物体B受力分析,受重力、支持力,假设有沿斜面向上的静摩擦力f,如图
根据牛顿第二定律,有
m2gsinθ﹣f=ma ②
由①②两式可解得
f=﹣μm2gcosθ
负号表示摩擦力与假设方向相反,即A对B的静摩擦力平行斜面向下;
根据牛顿第三定律,B对A的静摩擦力平行斜面向上;
故A正确,B错误,C错误,D错误;
故选A.
点评:本题关键先用整体法求出整体的加速度,然后隔离出物体B,假设摩擦力为f,对其受力分析后根据牛顿第二定律求解出摩擦力.
7.如图所示,每一个图都有两条图线,分别表示同一直线运动过程中的加速度和速度随时间变化的图象,其中哪些图对应的运动不能实现()
A.B.C.D.
考点:匀变速直线运动的图像;加速度;匀变速直线运动的速度与时间的关系.
专题:运动学中的图像专题.
分析:通过分析题意可知,图中两图线分别表示加速度和速度;则根据速度与时间关系可得出是否能实现.
解答:解:A、由图可知,物体加速度保持恒定,故物体做匀变速直线运动,故A符合;
B、由图可知,加速度大小恒定,与初速度方向相反,物体做匀减速直线运动,故B
符合;
C、由图可知,加速度为反向、大小恒定的加速度;而速度与加速度同向,为反向匀
加速直线运动,故C符合;
D、图中加速度越来越大,则物体一定做变加速,而图中所示为匀速直线运动,故D
不能实现;
本题选不能实现的,故选D.
点评:本题将图象与运动学中速度与加速度的关系有机结合在一起,考查学生的读图能力,是道好题.
8.在地质、地震、勘探、气象和地球物理等领域的研究中,需要精确的重力加速度g值,g 值可由实验精确测定.近年来测g值的一种方法叫“对称自由下落法”,它是将测g归于测长度和时间,以稳定的氦氖激光的波长为长度标准,用光学干涉的方法测距离,以铷原子钟或其他手段测时间,能将g值测得很准,具体做法是:将真空长直管沿竖直方向放置,自其中O点竖直向上抛出小球,小球又落至原处O点的时间为T2,在小球运动过程中经过比O 点高H的P点,小球离开P点至又回到P点所用的时间为T1,测得T1、T2和H,可求得g等于()
A.B.C.D.
考点:竖直上抛运动.
分析:本题考查了竖直上抛运动的对称性,物体做竖直上抛时其上升到最高点所用时间和落回所用时间相等,整个过程为匀变速运动,可以看作先向上的匀减速运动,然后向下的自由落体运动两部分组成.
解答:
解:(1)小球从O 点上升到最大高度过程中:①
小球从P 点上升的最大高度:②
依据题意:h2﹣h1=H ③
联立①②③解得:
故选:D
点评:分析物体运动的形式,根据运动特点,然后选择相应的规律求解是解决运动问题的基本思路,要在学习中不断培养解题思路.
9.如图所示,有一个重力不计的方形容器,被水平力F压在竖直的墙面上处于静止状态,现缓慢地向容器内注水,直到将容器刚好盛满为止,在此过程中容器始终保持静止,则下列说法中正确的是()
A.容器受到的摩擦力不变B.容器受到的摩擦力逐渐减小
C.水平力F可能不变D.水平力F必须逐渐增大
考点:共点力平衡的条件及其应用;力的合成与分解的运用.
专题:共点力作用下物体平衡专题.
分析:由题知物体处于静止状态,受力平衡,合力为0;再利用二力平衡的条件再分析其受到的摩擦力和F是否会发生变化;
解答:解:由题知物体处于静止状态,受力平衡,摩擦力等于容器和水的总重力,所以容器受到的摩擦力逐渐增大,故A错误,B错误;
C、水平方向受力平衡,力F可能不变,故C正确,D错误.
故选:C.
点评:物体受到墙的摩擦力等于物体重,物重变大、摩擦力变大,这是本题的易错点.
10.如图所示,小球B放在真空容器A内,球B的直径恰好等于正方体A的边长,将它们以初速度v0竖直向上抛出,下列说法中正确的是()
A.若不计空气阻力,上升过程中,A对B有向上的支持力
B.若考虑空气阻力,上升过程中,A对B的压力向下
C.若考虑空气阻力,下落过程中,B对A的压力向上
D.若不计空气阻力,下落过程中,B对A的压力向上
考点:牛顿运动定律的应用-超重和失重.
专题:牛顿运动定律综合专题.
分析:将容器以初速度V0竖直向上抛出后,若不计空气阻力,以整体为研究对象,根据牛顿第二定律得到加速度为g,再以容器A为研究对象,其合力为重力,A、B间无相互作
用力.若考虑空气阻力,以整体为研究对象,根据牛顿第二定律得到加速度大于g,再以球B为研究对象,根据牛顿第二定律分析B所受压力方向.
解答:解:A、D将容器以初速度V0竖直向上抛出后,若不计空气阻力,以整体为研究对象,根据牛顿第二定律得到加速度为g,再以容器A为研究对象,上升和下落过程其合力等于其重力,则B对A没有压力,A对B也没有支持力.故AD错误.
B、若考虑空气阻力,以整体为研究对象,根据牛顿第二定律得到:上升过程加
速度大于g,再以球B为研究对象,根据牛顿第二定律分析:B受到的合力大于重力,B除受到重力外,还应受到向下的压力.A对B的压力向下,故B正确.
C、若考虑空气阻力,以整体为研究对象,根据牛顿第二定律得到:下落过程加
速度小于g,再以B为研究对象,根据牛顿第二定律分析:A受到的合力小于重力,B 除受到重力外,还应受到向上的力,即A对B的支持力向上,B对A的压力向下,则故C错误.
故选:B.
点评:本题采用整体法和隔离法,由牛顿定律分析物体的受力情况,考查灵活选择研究对象的能力
二、填空题(每空2分,共12分)
11.(1)某位同学在做验证牛顿第二定律实验时,实验前必须进行的操作步骤是平衡摩擦力.
(2)正确操作后通过测量,作出a﹣F图线,如图1中的实线所示.试分析:图线上部弯曲的原因是没有满足小车质量M远大于砂和砂桶的质量m ;
(3)打点计时器使用的交流电频率f=50Hz,如图2是某同学在正确操作下获得的一条纸带,其中A、B、C、D、E每两点之间还有4个点没有标出,写出用s1、s2、s3、s4以及f来表示
小车加速度的计算式:a= (用英文字母表示);
根据纸带所提供的数据,算得小车的加速度大小为0.60 m/s2(结果保留两位有效数字).
考点:探究加速度与物体质量、物体受力的关系.
专题:实验题;恒定电流专题.
分析:在“验证牛顿第二定律”的实验中,通过控制变量法,先控制m一定,验证a与F成正比,再控制F一定,验证a与m成反比;实验中用勾码的重力代替小车的合力,故要通过将长木板右端垫高来平衡摩擦力和使小车质量远大于勾码质量来减小实验的
误差!根据匀变速直线运动的特点,利用逐差法可以求出其加速度的大小.
解答:解:(1)小车质量M一定时,其加速度a与合力F成正比,而小车与木板之间存在摩擦力,这样就不能用绳子的拉力代替合力,所以在做实验正确必须要先平衡摩擦力;
(2)随着外力F的增大,砂和砂筒的质量越来越大,最后出现了不满满足远小于小车质量的情况,因此图线出现了上部弯曲的现象;
(3)由题意可知两计数点只觉得时间间隔为:△T==0.1s,根据匀变速直线运动推
论有:
S4﹣S2=2a1T2①
S3﹣S1=2a2T2②
a=③
联立①②③得:
带入数据解得:a=0.60m/s2
故答案为:平衡摩擦力;(2)没有满足小车质量M远大于砂和砂桶的质量m
(3);0.60
点评:在“验证牛顿第二定律”的实验用控制变量法,本实验只有在满足平衡摩擦力和小车质量远大于钩码质量的双重条件下,才能用钩码重力代替小车所受的合力,同时加强基础物理知识在实验中的应用,加强解决实验问题的能力.
12.(8分)给你两个弹簧测力计,一根橡皮条,一张白纸,细绳套(两个),三角板(两个),方木板等按课本要求做《互成角度的两个共点力的合成》实验,实验中主要步骤有:
A.只用一个弹簧测力计,通过细绳套把橡皮条的结点拉至O点,记下弹簧测力计的读数和细绳的方向,按同标度做出这个拉力F′的图示;
B.用铅笔描下O点的位置和两条细绳套的方向,并记下两个弹簧测力计的读数;
C.比较一下,力F′与用平行四边形定则求出的合力F大小和方向是否在误差允许范围内相同.
D.用两只弹簧测力计分别钩住细绳套,互成角度地拉橡皮条,使橡皮条伸长,让结点到达某一位置O;
E.把白纸钉在木板上,并将橡皮条的一端固定在木板上的A点,让两根细绳套拴在橡皮条的另一端(结点);
F.用铅笔和刻度尺从力的作用点(位置O)沿着两绳套的方向画直线,按选定的标度作出这两只弹簧测力计的拉力F1和F2的图示,以F1和F2为邻边利用刻度尺和三角板作平行四边形,过O点画平行四边形的对角线,即为合力F的图示.
G.改变两个力F1、F2的大小和夹角,再重复实验两次.
(1)将上述步骤,按实际操作的先后顺序填在下面:
① E ② D ③ B ④ F ⑤ A ⑥ C ⑦G .
(2)在本实验中,用F表示理论合力,F′表示实验测出的合力,则下面的两个图中,比较符合实验事实的是 A .
考点:验证力的平行四边形定则.
专题:实验题;平行四边形法则图解法专题.
分析:(1)明确实验目的,以及实验所要测量的物理量,即可正确安排实验步骤,注意要符合逻辑先后顺序,同时便于操作,不能逻辑顺序颠倒.
(2)F1与F2合成的理论值是由平行四边形定则作图得到的,由于误差可能不与OA共线;而F1与F2合成的实际值一定与OA共线(二力平衡),因此明确“实验值”和“实际值”的区别即可正确解答本题.
解答:解:(1)实验步骤本着先安装设备(或者实验器材),然后进行测量的思路进行设计,同时注意操作的先后逻辑以及简单易行的原则,由此可知该实验步骤为:E、D、B、F、
A、C、G.
故答案为:E、D、B、F、A、C、G.
F1与F2合力的实验值是指通过实验得到值,即用一个弹簧拉绳套时测得的力的大小和方向,F′方向应该与OA在一条直线上,即而理论值(实际值)是指通过平行四边形得出的值,故F是力F1与F2组成平行四边形的对角线,故A图符合实验事实.
故答案为:A.
点评:明确实验目的和实验步骤是对实验的基本要求,同学们要在实际实验操作去理解实验目的和实验步骤,这样才能对实验有深刻的理解.
三、计算题(本大题共4小题,共48分。

按题目要求作答,应写出必要的文字说明、方程式和重要步骤,只写出最后答案的不能得分。


13.(10分)如图所示,物体A、B叠放在倾角θ=37°的斜面上,并通过跨过光滑滑轮的细线相连,细线与斜面平行.两物体的质量分别m A=2kg,m B=1kg,A、B间动摩擦因数μ1=0.1,B与斜面间的动摩擦因数μ2=0.2,问:为使A能平行于斜面向下做匀速运动,应对A施加一平行于斜面向下的多大的拉力?
考点:牛顿第二定律;摩擦力的判断与计算.
专题:牛顿运动定律综合专题.
分析:分别隔离对A和B受力分析,结合共点力平衡求出F和张力T的大小.
解答:解:对A受力分析如图所示,根据共点力平衡,在沿斜面方向上有:F+m A gsinα=T+f BA,
f BA=μ1N BA=μ1m A gcos37°.
对B受力分析,如图所示,在沿斜面方向上,有:m B gsinα+f+f AB=T,f=μ2(m A+m B)gcosα,f AB=f BA
联立两式,代入数据,解得:F=2N
答:应对A施加一平行于斜面向下的2N的拉力.
点评:解决本题的关键能够正确地受力分析,结合共点力平衡进行求解.
14.(14分)如图所示,在倾角为θ的光滑斜面上有两个用轻质弹簧相连接的物块A、B.它们的质量分别为m A、m B,弹簧的劲度系数为k,C为一固定挡板.系统处于静止状态.现开始用一恒力F沿斜面方向拉物块A 使之向上运动,求物块B 刚要离开C时物块A 的加速度a 和从开始到此时物块A 的位移d.重力加速度为g.
考点:牛顿第二定律;胡克定律.
专题:计算题;压轴题.
分析:先对木块A受力分析,受重力,斜面的支持力和弹簧的弹力,根据共点力平衡条件求出弹簧的弹力后,再得到弹簧的压缩量;物块B刚要离开C时,先对物块B受力分析,受重力、支持力和弹簧的拉力,根据平衡条件求出弹簧弹力后进一步得到弹簧的伸长量,从而得到物体A的位移;最后再对物体A受力分析,受到拉力F、重力、支持力和弹簧的弹力,根据牛顿第二定律求出加速度.
解答:解:令x1表示未加F时弹簧的压缩量,由胡克定律和共点力平衡条件可知m A gsinθ=kx1①
令x2表示B刚要离开C时弹簧的伸长量,a表示此时A 的加速度,由胡克定律和牛顿定律可知
kx2=m B gsinθ ②
F﹣m A gsinθ﹣kx2=m A a ③
由②③式可得
a=④
由题意
d=x1+x2⑤
由①②⑤式可得d=
即块B 刚要离开C时物块A的加速度为,从开始到此时物块A的位移d为.
点评:本题关键要多次对物体A和B受力分析,求出弹簧的弹力,最后再根据牛顿第二定律求解加速度.
15.(10分)如图1,质量为0.5kg的物体受到与水平方向成37°拉力F的作用从静止开始做直线运动,一段时间后撤去拉力F,其运动的v﹣t图象如图2所示.已知cos37°=0.8,sin37°=0.6,g取10m/s2,求:
(1)物体与水平面间的动摩擦因数μ;
(2)拉力F的大小.
考点:牛顿第二定律;匀变速直线运动的速度与时间的关系;匀变速直线运动的图像.
专题:牛顿运动定律综合专题.
分析:(1)根据速度时间图线求出匀减速运动的加速度大小,结合牛顿第二定律求出动摩擦因数的大小.
(2)根据速度时间图线求出匀加速运动的加速度大小,根据牛顿第二定律,通过正交分解求出拉力的大小.
解答:解:(1)设撤去F时物体速度为v,由图象知,v=7.2m/s,
分析撤去F后物体的运动,
由图象知加速度的大小为
a2==2m/s2
由牛顿第二定律有:μmg=ma2
解得:μ=0.2
(2)分析在力F作用下物体的运动,
由图象知此段加速度大小为a1==7.2m/s2
受力如图,由牛顿第二定律有:
Fcos37°﹣f=ma1
N+Fsin37°=mg
又f=μN
由以上三式解得:代入数据得F=5N.
答:(1)物体与水平面间的动摩擦因数μ为0.2;
(2)拉力F的大小为5N.
点评:本题考查动力学知识与图象的综合,通过图线求出匀加速和匀减速运动的加速度是解决本题的关键.
16.(14分)如图所示,在光滑水平面上放有质量为M=3kg的长木板,在长木板的左端放有m=1kg的小物体,小物体大小可忽略不计.小物块以某一初速度v0=4m/s匀减速运动.已知小物块与长木板表面动摩擦因数μ=0.3,当小物块运动了t=2.5s时,长木板被地面装置锁定,假设长木板足够长(g=10m/s2)
求(1)小物块刚滑上长木板时,长木板及小物体的加速度各为多大?
(2)长木板与小物体共速所需时间?
(3)最终小物体距木板左端的距离.
考点:牛顿第二定律;匀变速直线运动的位移与时间的关系.
专题:牛顿运动定律综合专题.
分析:(1)M受重力、压力和摩擦力的作用,由牛顿第二定律可求得长木板的加速度;m 受重力、支持力和摩擦力,根据牛顿第二定律求解加速度;
(2)木块做匀减速直线运动,而木板做匀加速直线运动,根据速度时间时间关系公式求解共速所需时间;
(3)达到共同速度后相对静止,则小物块距长木板的左端距离为两物体位移的差值,根据运动学公式分阶段列式求解即可.
解答:解:(1)小物体冲上长木板后受重力、压力和摩擦力的作用做匀减速运动,长木板摩擦力的作用下做匀加速运动,根据牛顿第二定律得:
对长木板:a1===1m/s2
对小物体:a2==3m/s2
(2)设二者达到共同速度v的时间为t0,则由运动学公式得:
对小物体:v=v0﹣a2t0
对长木板:v=a1t0
解得:t0=1s。

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