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牛顿第二定律图像的分析与应用

时间:2023-07-08 理论教育 版权反馈
【摘要】:1.(2015·新课标全国卷I)一长木板置于粗糙水平地面上,木板左端放置一小物块,在木板右方有一墙壁,木板右端与墙壁的距离为4.5m,如图(a)所示.t=0时刻开始,小物块与木板一起以共同速度向右运动,直至t=1s时木板与墙壁碰撞(碰撞时间极短).碰撞前后木板速度大小不变,方向相反;运动过程中小物块始终未离开木板.已知碰撞后1s时间内小物块的v~t图线如图(b)所示.木板的质量是小物块质量的15倍

牛顿第二定律图像的分析与应用

1.(2015·新课标全国卷I)一长木板置于粗糙水平地面上,木板左端放置一小物块,在木板右方有一墙壁,木板右端与墙壁的距离为4.5m,如图(a)所示.t=0时刻开始,小物块与木板一起以共同速度向右运动,直至t=1s时木板与墙壁碰撞(碰撞时间极短).碰撞前后木板速度大小不变,方向相反;运动过程中小物块始终未离开木板.已知碰撞后1s时间内小物块的v~t图线如图(b)所示.木板的质量是小物块质量的15倍,重力加速度大小g取10m/s2.求

(1)木板与地面间的动摩擦因数μ1 及小物块与

木板间的动摩擦因数μ2

(2)木板的最小长度

(3)木板右端离墙壁的最终距离.

2.(2012·安徽卷)质量为0.1kg的弹性球从空中某高度由静止开始下落,该下落过程对应的v~t图像如图所示.球与水平地面相碰后离开地面时的速度大小为碰撞前的3/4.该球受到的空气阻力大小恒为f,取g=10m/s2,求:

(1)弹性球受到的空气阻力f的大小;

(2)弹性球第一次碰撞后反弹的高度h.

3.(2013·新课标全国卷Ⅱ)一长木板在水平面上运动,在t=0时刻将一相对于地面静止的物块轻放到木板上,以后木板运动的速度---时间图像如图所示.已知物块与木板的质量相等,物块与木板间及木板与地面间均有摩擦,物块与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,且物块始终在木板上,取重力加速度的大小g=10m/s2,求:

(1)物块与木板间、木板与地面间的动摩擦因数.

(2)从t=0时刻到物块与木板均停止运动时,物块相对于木板的位移的大小.

(1)物体与水平面间的运动摩擦因数μ;

(2)水平推力F 的大小;

(3)0-10s内物体运动位移的大小.

5.(2014·山东卷)研究表明,一般人的刹车反应时间(即图甲中“反应过程”所用时间)t0=0.4s,但饮酒会导致反应时间延长.在某次试验中,志愿者少量饮酒后驾车以v0=72km/h的速度在试验场的水平路面上匀速行驶,从发现情况到汽车停止,行驶距离L=39m,减速过程中汽车位移s与速度v 的关系曲线如图乙所示,此过程可视为匀变速直线运动.取重力加速度的大小g取10m/s2.求:

(1)减速过程汽车加速度的大小及所用时间;

(2)饮酒使志愿者的反应时间比一般人增加了多少;

(3)减速过程汽车对志愿者作用力的大小与志愿者重力大小的比值.

6.(2009·上海卷)如图(a),质量m=1kg的物体沿倾角θ=37°的固定粗糙斜面由静止开始向下运动,风对物体的作用力沿水平方向向右,其大小与风速v成正比,比例系数用k表示,物体加速度a与风速v 的关系如图(b)所示.求:

(1)物体与斜面间的动摩擦因数μ;

(2)比例系数k.(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2

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