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- 2021-06-02 发布
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力和运动4
【作业答案】例2解:(1)设A、B的加速度大小分别是a1和a2,经过t时间它们相遇,则
a1=, a2=(2分) a1t2+a2t2=x0(2分) 解得t=.(1分)
(2)设A、B共同加速度为a,则
F1=(2m+m)a(2分) F0=ma(1分) 解得F1=3F0.(1分)
(3)设A、B相对运动的距离小于过程的加速度分别为aA和aB,则
aA=, aB=(1分) 由于F>3F0,所以aA>aB设经过t0时间,AB间距等于x0,则
=aAt-aBt(1分) 解得t0=
①当t<t0时,t时刻B的速度 v1=aBt=(2分)
②当t>t0时,t时刻B的速度 v2=aBt0=F0(2分)
第4题(1)牛顿运动定律F-μmg=ma.(1分)当推力F=100N时,物体所受合力最大,加速度最大.(2分) 代入解得a=-μg=20m/s2.(1分)
(2)由图象可得推力F随位移x变化的数值关系为: F=100-25x.(2分)
速度最大时,物体加速度为零, 则:F=μmg.(2分) 代入解得x=3.2m.(1分)
(3)由图象的推力对物体做功 WF=F·x0=200J.(2分) 动能定理,WF-μmgxm=0.(2分)
代入数据得:xm=10m.(2分)
【学习目的】对连接体问题(两个物体)要注意对每一个物体进行受力分析和运动情况分析,并且还要对两者之间时间关系、位移关系、速度关系进行分析
【例1】如图所示,在水平的桌面上有一木板长0.6 m,一端与桌边对齐,板的上表面与小铁块(可视为质点)的动摩擦因数为0.6,桌面与木板下表面的动摩擦因数为0.3,桌面与小铁块的动摩擦因数也是0.3,木板的质量为2 kg.在木板的中央放一质量为1 kg的小铁块,用水平力F拉木板.g取10 m/s2.问:
(1) 由于摩擦力作用,小铁块能产生的最大加速度是多少?
(2) 拉力至少为多大,小铁块会与木板发生相对运动?
(3) 设小铁块脱离木板后,恰好未脱离桌面而掉下,则小铁块在木板上运动的时间是多少(结果可用根式表示)?此时拉力为多大?
【例2】如图所示,皮带在轮O1O2带动下以速度v匀速转动,皮带与轮之间不打滑.皮带AB段长为L,皮带轮左端B处有一光滑小圆孤与一光滑斜面相连接.物体无初速放上皮带右端后,能在皮带带动下向左运动,并滑上斜面.已知物体与皮带间的动摩擦因数为μ,且μ>.求:(1) 若物体无初速放上皮带的右端A处,则其运动到左端B处的时间;
(2) 若物体无初速地放到皮带上某处,物体沿斜面上升到最高点后沿斜面返回,
问物体滑回皮带后,是否有可能从皮带轮的右端A处滑出?判断并说明理由;
(3) 物体无初速地放上皮带的不同位置,则其沿斜面上升的最大高度也不同.设物体放上皮带时离左端B的距离为x,请写出物体沿斜面上升最大高度h与x之间的关系,并画出hx图象.
【课堂作业】1、风洞是进行空气动力学实验的一种主要设备.某兴趣小组为了检验一飞机模型的性能,对该模型进行了模拟风洞实验,该实验的示意图如图,其中AB代表飞机模型的截面,OL为飞机模型的牵引绳.已知飞机模型重为G,风向水平,当牵引绳水平时,飞机模型恰好静止在空中,此时飞机模型截面与水平面的夹角为θ,则作用于飞机模型上的风力大小为( )
A. B. Gsinθ C. D. Gcosθ
2、如图所示,一质量为m的氢气球用细绳拴在地面上,地面上空风速水平且恒为v0,球静止时绳与水平方向夹角为α.某时刻绳突然断裂,氢气球飞走.已知氢气球在空气中运动时所受到的阻力f正比于其相对空气的速度v,可以表示为f=kv(k为已知的常数).则
(1) 氢气球受到的浮力为多大?
(2) 绳断裂瞬间,氢气球加速度为多大?
(3) 一段时间后氢气球在空中做匀速直线运动,其水平方向上的速度与风速v0相等,求此时气球速度大小(设空气密度不发生变化,重力加速度为g).
3、如图所示,可视为质点、质量为mA的小滑块A叠放在长为L、质量为mB的平板B的左端,B放在水平面上,A、B两物体用一根轻质细绳通过一个固定在墙上的定滑轮相连,不计滑轮的质量及摩擦,现用一个水平向左的恒力F拉B,经时间t后A滑离B.已知mA=1.0 kg,mB=3.0 kg,所有接触面间动摩擦因数μ=0.2,F=24 N,t=2.0 s,g取10 m/s2.求:
(1) A、B的加速度大小;
(2) 平板B的长度L;
(3) A刚滑离B的瞬间,恒力F的功率.