解析:箱子的質(zhì)量為M.箱內(nèi)物體的質(zhì)量為m.箱子運(yùn)動(dòng)起來之后.對這一系統(tǒng)任一時(shí)刻進(jìn)行受力分析: ① 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

汶川大地震后,為解決災(zāi)區(qū)群眾的生活問題,黨和國家派出大量直升機(jī)空投救災(zāi)物資.有一直升機(jī)懸停在空中向地面投放裝有物資的箱子,如右圖所示.設(shè)投放初速度為零,箱子所受的空氣阻力與箱子下落速度的平方成正比,且運(yùn)動(dòng)過程中箱子始終保持圖示姿態(tài).在箱子下落過程中,下列說法正確的是(  )

A.箱內(nèi)物體對箱子底部始終沒有壓力

B.箱子剛投下時(shí),箱內(nèi)物體受到的支持力最大

C.箱子接近地面時(shí),箱內(nèi)物體受到的支持力比剛投下時(shí)大

D.若下落距離足夠長,箱內(nèi)物體有可能不受底部支持力而“飄起來”

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汶川大地震后,為解決災(zāi)區(qū)群眾的生活問題,黨和國家派出大量直升機(jī)空投救災(zāi)物資.有一直升機(jī)懸停在空中向地面投放裝有物資的箱子,如右圖所示.設(shè)投放初速度為零,箱子所受的空氣阻力與箱子下落速度的平方成正比,且運(yùn)動(dòng)過程中箱子始終保持圖示姿態(tài).在箱子下落過程中,下列說法正確的是(  )

A.箱內(nèi)物體對箱子底部始終沒有壓力

B.箱子剛投下時(shí),箱內(nèi)物體受到的支持力最大

C.箱子接近地面時(shí),箱內(nèi)物體受到的支持力比剛投下時(shí)大

D.若下落距離足夠長,箱內(nèi)物體有可能不受底部支持力而“飄起來”

 

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如圖所示,一個(gè)箱子放在水平地面上,箱內(nèi)有一固定的豎直桿,在桿上套著一個(gè)環(huán).箱和桿質(zhì)量是M,環(huán)的質(zhì)量為m,已知環(huán)沿著桿加速下滑,環(huán)與桿的摩擦力大小為f,則此時(shí)箱對地面的壓力為(  )

 

圖3-4-11

A.Mg                                 B.(Mm)g

C.(Mm)gf                         D.Mgf

【解析】:選D.取木箱為研究對象,它受向下的重力Mg、環(huán)給它向下的摩擦力f和地面的支持力N三個(gè)力的作用而平衡,NMgf.由牛頓第三定律知,箱對地面壓力N′=NMgf.

 

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如圖所示,一個(gè)箱子放在水平地面上,箱內(nèi)有一固定的豎直桿,在桿上套著一個(gè)環(huán).箱和桿質(zhì)量是M,環(huán)的質(zhì)量為m,已知環(huán)沿著桿加速下滑,環(huán)與桿的摩擦力大小為f,則此時(shí)箱對地面的壓力為(  )

 

圖3-4-11

A.Mg                                 B.(Mm)g

C.(Mm)gf                         D.Mgf

【解析】:選D.取木箱為研究對象,它受向下的重力Mg、環(huán)給它向下的摩擦力f和地面的支持力N三個(gè)力的作用而平衡,NMgf.由牛頓第三定律知,箱對地面壓力N′=NMgf.

 

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如圖所示,箱子放在水平地面上,箱內(nèi)有一質(zhì)量為m的鐵球以速度v向左壁碰去,來回碰幾次后停下來,而箱子始終靜止,則整個(gè)過程中( 。

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一、選擇題

1、B    2、C  3、AC    4、D    5、BC  6BC  

7、A  解析:由題意知,地面對物塊A的摩擦力為0,對物塊B的摩擦力為。

對A、B整體,設(shè)共同運(yùn)動(dòng)的加速度為a,由牛頓第二定律有:

對B物體,設(shè)A對B的作用力為,同理有

聯(lián)立以上三式得:

 8、B    9、A       10、B

二、實(shí)驗(yàn)題

11、⑴ 不變    ⑵ AD  ⑶ABC  ⑷某學(xué)生的質(zhì)量

三、計(jì)算題

12、解析:由牛頓第二定律得:mg-f=ma

                         

    拋物后減速下降有:

                          Δv=a/Δt

                    解得:

 

13、解析:人相對木板奔跑時(shí),設(shè)人的質(zhì)量為,加速度為,木板的質(zhì)量為M,加速度大小為,人與木板間的摩擦力為,根據(jù)牛頓第二定律,對人有:;

(2)設(shè)人從木板左端開始距到右端的時(shí)間為,對木板受力分析可知:,方向向左;

由幾何關(guān)系得:,代入數(shù)據(jù)得:

(3)當(dāng)人奔跑至右端時(shí),人的速度,木板的速度;人抱住木柱的過程中,系統(tǒng)所受的合外力遠(yuǎn)小于相互作用的內(nèi)力,滿足動(dòng)量守恒條件,有:

。ㄆ渲為二者共同速度)

代入數(shù)據(jù)得,方向與人原來運(yùn)動(dòng)方向一致;

以后二者以為初速度向右作減速滑動(dòng),其加速度大小為,故木板滑行的距離為。

  

14. 解析:(1)從圖中可以看出,在t=2s內(nèi)運(yùn)動(dòng)員做勻加速直線運(yùn)動(dòng),其加速度大小為

 =8m/s2

設(shè)此過程中運(yùn)動(dòng)員受到的阻力大小為f,根據(jù)牛頓第二定律,有mg-f=ma

得           f=m(g-a)=80×(10-8)N=160N

(2)從圖中估算得出運(yùn)動(dòng)員在14s內(nèi)下落了

                     39.5×2×2m158 m

根據(jù)動(dòng)能定理,有

所以有    =(80×10×158-×80×62)J≈1.25×105J

(3)14s后運(yùn)動(dòng)員做勻速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為

              s=57s

運(yùn)動(dòng)員從飛機(jī)上跳下到著地需要的總時(shí)間

        t=t+t′=(14+57)s=71s

15. 13、解析:(1)取豎直向下的方向?yàn)檎较颉?/p>

   球與管第一次碰地前瞬間速度,方向向下。

   碰地的瞬間管的速度,方向向上;球的速度,方向向下,

   球相對于管的速度,方向向下。

   碰后,管受重力及向下的摩擦力,加速度a=2g,方向向下,

   球受重力及向上的摩擦力,加速度a=3g,方向向上,

球相對管的加速度a=5g,方向向上。

取管為參照物,則球與管相對靜止前,球相對管下滑的距離為:

要滿足球不滑出圓管,則有

(2)設(shè)管從碰地到它彈到最高點(diǎn)所需時(shí)間為t1(設(shè)球與管在這段時(shí)間內(nèi)摩擦力方向不變),則:

設(shè)管從碰地到與球相對靜止所需時(shí)間為t2

因?yàn)閠1 >t2,說明球與管先達(dá)到相對靜止,再以共同速度上升至最高點(diǎn),設(shè)球與管達(dá)到相對靜止時(shí)離地高度為h’,兩者共同速度為v’,分別為:

然后球與管再以共同速度v’作豎直上拋運(yùn)動(dòng),再上升高度h’’為

因此,管上升最大高度H’=h’+h’’=

(3)當(dāng)球與管第二次共同下落時(shí),離地高為,球位于距管頂處,同題(1)可解得在第二次反彈中發(fā)生的相對位移。

 

16. 解析:(1)小球最后靜止在水平地面上,在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中,空氣阻力做功使其機(jī)械能減少,設(shè)小球從開始拋出到最后靜止所通過的路程S,有 fs=mv02/2       已知 f =0.6mg    代入算得: s=  5 v02/(6g)                

    (2)第一次上升和下降:設(shè)上升的加速度為a11.上升所用的時(shí)間為t11,上升的最大高度為h1;下降的加速度為a12,下降所用時(shí)間為t12

    上升階段:F=mg+f =1.6 mg

    由牛頓第二定律:a11 =1.6g           

    根據(jù):vt=v0-a11t11,  vt=0

    得:v0=l.6gt11, 所以t11= 5 v0/(8g)              

    下降階段:a12=(mg-f)/m= 0.4g          

    由h1= a11t112/2  和 h2= a12t122/2      得:t12=2t11=5 v0/(4g)          

    所以上升和下降所用的總時(shí)間為:T1=t11+t12=3t11=  15 v0/(8g)        

    第二次上升和下降,以后每次上升的加速度都為a11,下降的加速度都為a12;設(shè)上升的初速度為v2,上升的最大高度為h2,上升所用時(shí)間為t21,下降所用時(shí)間為t22

    由v22=2a12h1  和v02=2a11h1          得  v2= v0/2           

    上升階段:v2=a11t21     得:t21= v2/ a11=  5 v0/(16g)       

    下降階段:  由  h2= a11t212/2   和h2= a12t222/2        得t22=2t21       

 所以第二次上升和下降所用總時(shí)間為:T2=t21+t22=3t21=15 v0/(16g)= T1/2    

    第三次上升和下降,設(shè)上升的初速度為v3,上升的最大高度為h3,上升所用時(shí)間為t31,下降所用時(shí)間為t32

    由 v32=2a11h   和v22=2a12h         得:  v3= v2/2  = v0/4

    上升階段:v3=a11t3l,得t31= 5 v0/(32g)    

    下降階段:由 h3= a11t312/2       和h3= a12t322/2            得:t32=2t31    

    所以第三次上升和下降所用的總時(shí)間為:T3=t31+t32=3t31=15 v0/(32g)= T1/4       

    同理,第n次上升和下降所用的總時(shí)間為: Tn        

    所以,從拋出到落地所用總時(shí)間為: T=15 v0/(4g)

 


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