2012年溫州高中物理 會考d級知識條目 求解一個物體在水平面上的動力學(xué)問題強化訓(xùn)練2

1、會考d級知識條目 求解一個物體在水平面上的動力學(xué)問題 強化訓(xùn)練21.為了安全，在公路上行駛的汽車之間應(yīng)保持必要的距離。我國公安部門規(guī)定：高速公路上行駛汽車的安全距離為200m，汽車行駛的最高速度為120km/h。請你根據(jù)下面提供的資料，通過計算來說明安全距離為200m的理論依據(jù)。 資料一：駕駛員的反應(yīng)時間：0.3s0.6s之間 資料二：各種路面與輪胎這間的動摩擦因數(shù)：路面動摩擦因數(shù)干瀝青與混凝土路面0.70.8干碎石路面0.60.7濕瀝青與混凝土路面0.320.4 （1）在計算中駕駛員的反應(yīng)時間應(yīng)該取多少？為什么？ （2）在計算中路面與輪胎之間的動摩擦因數(shù)應(yīng)該取多少？為什么？ （3）通過你的計

2、算來說明200m為必要的安全距離。解：(1)0.6s。最長的反應(yīng)時間，對應(yīng)殺車之前最大可能運動距離。(2)0.32最小的動摩擦因數(shù)，對應(yīng)最大的可能運動距離。(3)s=vt+ s=197.2m200m，因此200m的安全距離是必要的。2.把一個質(zhì)量是2kg的物塊放在水平面上，用12 N的水平拉力使物體從靜止開始運動，物塊與水平面的動摩擦因數(shù)為0.2，物塊運動2 s末撤去拉力，g取10s2.求：（1）2s末物塊的瞬時速度.（2）此后物塊在水平面上還能滑行的最大距離.解：前2秒內(nèi)撤去F以后 3.質(zhì)量的物塊（可視為質(zhì)點）在水平恒力F作用下，從水平面上A點由靜止開始運動，運動一段距離撤去該力，物塊繼續(xù)滑

3、行停在B點，已知A、B兩點間的距離，物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)，求恒力F多大。（）解：設(shè)拉力作用時間為t1，撤去時速度為v。則撤前位移s1=vt1/2,撤后，繼續(xù)行駛t2=2s，則速度v=gt2=4m/s；位移為s2=vt2/2=4m，所以s1=1m，t1=0.5s。易知拉力作用下，a=v/t1=8m/s;有F-mg=ma，所以F=15N4.放在水平地面上的物塊，受到方向不變的水平推力F的作用，力F的大小與時間t的關(guān)系和物塊速度v與時間t的關(guān)系如圖所示，取重力加速度g=10m/s2，求物塊的質(zhì)量m及物塊與地面間的動摩擦因數(shù).解：由v-t圖象可知，物塊03s內(nèi)靜止，36s內(nèi)做勻加速運動，加速度為

4、a，69s，內(nèi)做勻速運動，設(shè)推力F在三段分別為F1、F2、F3由69s勻速運動得 F3=其中F3=4N由36a勻速運動得 F2=ma其中F2=6N由v-t圖象知由以上各式得5.足夠長的傾角=53°的斜面固定在水平地面上，一物體以v0=6.4m/s的初速度，從斜面底端向上滑行，該物體與斜面間的動摩擦因數(shù)=0.8，如圖所示（sin53°=0.8，cos53°=0.6，取g =10m/s2）求：v0物體從開始到再次返回斜面底端所需的時間；物體返回斜面底端時的速度；解：由牛頓第二定律得： 上滑最大距離： 上滑時間： 下滑過程中： 得 又根據(jù) 下滑時間 總時間為： t =

5、t1t2 = 1.5s 返回斜面底端時的速度大小v = at2 = 3.2 m/s 6.質(zhì)量為60 kg的人站在升降機中的臺秤上，升降機以2 m/s的速度豎直下降，此人突然發(fā)現(xiàn)臺秤的讀數(shù)變?yōu)?30 N，并持續(xù)2 s，求升降機在這2 s內(nèi)下降了多少米?（g10 m/s2)解：人處于超重狀態(tài)，升降機的加速度方向向上，它正減速下降，取運動方向為正方向，由牛頓第二定律得mgFNma物體下降的加速度為a= m/s20.5 m/s22 s末升降機的速度為vtv0at2 m/s（0.5）×2 m/s1 m/s升降機在2 s末正繼續(xù)下降，它在開始減速下降的2 s內(nèi)，下降的高度為h=×2 m

6、3 m7.在海濱游樂場里有一種滑沙運動如圖所示，人坐在滑板上從斜坡的高處A點由靜止開始滑下，滑到斜坡底端B點后沿水平的滑道再滑行一段距離到C點停下來若某人和滑板的總質(zhì)量m = 60.0 kg，滑板與斜坡滑道和水平滑道間的動摩擦因數(shù)均為 = 0.50，斜坡的傾角 = 37°（sin37° = 0.6，cos37° = 0.8），斜坡與水平滑道間是平滑連接的，整個運動過程中空氣阻力忽略不計，重力加速度g取10 m/s2求： （1）人從斜坡上滑下的加速度為多大？ （2）若由于場地的限制，水平滑道的最大距離BC為L = 20.0 m，則人在斜坡上滑下的距離AB應(yīng)不超過多少

7、？解：（1）人在斜面上受力如圖所示，建立圖示坐標(biāo)系，設(shè)人在斜坡上滑下的加速度為a1，由牛頓第二定律有，又 聯(lián)立解得a1 = g(sincos)，代入數(shù)據(jù)得a1 = 2.0 m/s2（2）人在水平滑道上受力如圖，由牛頓第二定律有 ，又，將以上各式聯(lián)立解得a = g = 5 m/s2設(shè)從斜坡上滑下的距離為LAB，由勻變速運動的公式得 ，聯(lián)立解得8.如圖所示，一高度為h=0.8m粗糙的水平面在B點處與一傾角為=30°光滑的斜面BC連接，一小滑塊從水平面上的A點以v0=3m/s的速度在粗糙的水平面上向右運動。運動到B點時小滑塊恰能沿光滑斜面下滑。已知AB間的距離s=5m，求： （1）小滑塊與

8、水平面間的動摩擦因數(shù)； （2）小滑塊從A點運動到地面所需的時間； （3）若小滑塊從水平面上的A點以v1=5m/s的速度在粗糙的水平面上向右運動，運動到B點時小滑塊將做什么運動？并求出小滑塊從A點運動到地面所需的時間。（取g=10m/s2）。解：（1）小滑塊運動到B點時速度恰為零，設(shè)小滑塊在水平面上運動的加速度大小為a，據(jù)牛頓第二定律可得 mg=ma （2分）由運動學(xué)公式得 （2分）解得 （1分）（2）小滑塊運動到B點 t1=3.3s （1分）在斜面上運動的時間 t2= （2分）小滑塊從A點運動到地面所需的時間為 t=t1+t2=4.1s （1分）（3）若小滑塊從水平面上的A點以v1=5m/s的速度在粗糙的水平面上向右運動，運動到B點時的速度為