(1)传送带顺时针方向转动 (2)传送带逆时针方向转动
24.工程车在卸载一巨型石块时,可简化为如图所示的物理模型:石块静置于货箱底板AB上,卸载时相当于货箱底板AB绕B端缓慢向上转动,直至石块滑下,已知石块质量为m,与货箱底板间的动摩擦因数为μ=.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g,请问:
(1)货箱底板倾角满足什么条件时,石块才会滑动?
(2)将石块分别放在倾角θ=20°和θ=60°的货箱底板上时,货箱底板对该石块作用力合力的大小分别为多少?
25.某人驾驶汽车在平直公路上以72 km/h的速度匀速行驶,某时刻看到前方路上有障碍物,立即进行刹车,从看到障碍物到刹车做匀减速运动停下,位移随速度变化的关系如图所示,图象由一段平行于x轴的直线与一段曲线组成。求:
(1)该人刹车的反应时间;
(2)刹车的加速度大小及刹车的时间。 【参考答案】*** 一、选择题
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案 A C B A D D B D D B 二、填空题 13.25m;14.
; 4J; 8W
C C 3 v0 215.V -2 V 16.-7
17.π?R?h?GM3 三、实验题
18.BC; A; 甲
19. 将小球放在槽的末端,看小球能否静止 BCD 1.24 20.无 四、解答题 21.(1)
(2)
【解析】(1)对物体受力分析:
由牛顿第二定律得
解得:
所以物体在4s末的速度为: (2)撤去拉力后 由牛顿第二定律得解得: 物体滑动的时间
解得: 由公式: 解得:
(2)
综上所述本题答案:(1);
点睛:本题考查了牛顿第二定律的应用,分析清楚物体运动过程与受力情况是解题的前提和关键,应用牛顿第二定律与运动学公式即可解题。 22.(1)297m;(2)41.2s。
【解析】(1)当两车速度相等时,它们间的距离最大。经过的时间为: 甲车的位移
,可得:
,
,
乙车的位移,可得: ,
。
所以两车间的最大距离:
(2)乙车达到最大速度时,运动时间为: 甲车的位移
,可得:
,可得: ,
,
乙车的位移
,
,可得: ,
还需经过
乙车追上甲车所需时间23.(1)4s(2)2s 【解析】 【分析】
,
。
(1)物体受重力、支持力、沿斜面向上的摩擦力,匀加速运动,根据牛顿第二定律求出加速度大小,然后由位移时间公式求出从A到B所用的时间;(2)物体受重力、支持力、沿斜面向下的摩擦力,先匀加速下滑,达到与传送带速度相等时受沿斜面向上的摩擦力,加速度与第一问的加速度相等。 【详解】
(1)物体受重力、支持力、沿斜面向上的摩擦力 根据牛顿第二定律:解得:则:
则:
(2)物体开始受重力、支持力、沿斜面向下的摩擦力 根据牛顿第二定律有:解得:
达到与传送带速度相等所用的时间:下滑的距离:剩余距离内以加速度
则下滑的总时间为【点睛】
下滑:
解决本题的关键在于先判断清物体所受摩擦力的方向,然后理清物块的运动情况,结合牛顿第二定律和运动学公式进行求解,滑动摩擦力的方向与物体相对于传送带运动的方向相反,不是相对地面的运动方向。
24.(1)货箱地板倾角大于30度时,才会滑动(2)mg,【解析】
【分析】
(1)根据平衡条件求解货箱底板倾角满足什么条件时,石块才会滑动;
(2)货箱底板对该石块作用力合力是指支持力和摩擦力的合力,根据受力情况判断运动情况进行解答。 【详解】
(1) 若石块在底板上开始滑动,则有:mgsinθ>f 而f=μmgcosθ 解得:tanθ>μ 解得:θ>30°
所以货箱底板倾角大于30°时,石块才会滑动; (2) 当θ=20°<30°时,石块未滑动,处于静止状态,
由物体的平衡得货箱底板对该石块的作用力的合力 F1=mg,方向竖直向上; 当θ=60°>30°时,石块已经运动,此时的摩擦力f′=μmgcos60° 货箱底板对该石块作用力合力的大小F2=【点睛】
本题主要是考查了共点力的平衡问题,解答此类问题的一般步骤是:确定研究对象、进行受力分析、利用平行四边形法则进行力的合成或者是正交分解法进行力的分解,然后在坐标轴上建立平衡方程进行解答。
25.(1)0.6s(2)【解析】 【详解】
(1)汽车在反应时间内做匀速直线运动,由图可知, 反应时间内的位移反应时间
,速度
,
。
(2)开始刹车时,速度v=72km/h=20m/s,刹车过程的位移x2=(37-12)m=25m, 由求得
刹车的时间【点睛】
能读懂位移速度图象,由图象能知道汽车刹车时匀速运动的位移和减速运动的位移是正确解题的关键.
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