45由题意知木块向右作匀加速运动,木板先向左匀减速运动,再向右匀加速运动木块与木板间滑动摩擦力 (1分)
据牛顿第二定律知。
木块的加速度为 (2分)
木板的加速度为 (2分)
当木块、木板具有共同速度时,两者不再发生相对滑动,一直匀速运动下去。
解得 t = 0.5s (1分)
两者速度大小为 v = a1 t = 2 m/s (1分)
可见木板此时恰回到原位置,位移为零。
此过程木块的位移为 (1分)
所以木块最终停在木板的中点上. (2分)
46解:(1)设物体与斜面间的滑动摩擦因数为μ,则物体上滑由a到b做速度由v0变为0的匀减速运动,令加速度大小为a,则由牛顿第二定律,可得mgsinθ+μmgcosθ=ma…①(2分),又由运动学公式,可得0-v02=-2a·ab…②(1分),由①、②式解得(1分),代入数据可得μ=0.25(1分)。
2)设物体返回经过c点时速度大小为v1,则对于物体由b到c,由动能定理有…③(2分),又…④(1分),由③、④式解得(1分),代入数据可得:h=0.24m(1分)
47 (1)木块a和滑板b均向左做匀加速直线运动根据题意有:即代入数据得:t=1s(2)秒末木块a和滑板b的速度相同时,弹簧压缩量最大,具有最大弹性势能。
根据动量守恒定律有代入数据求得由机械能守恒定律得:弹代入数据求得弹=0.4j
48 解析:设小球a由初始位置下落至小球b碰撞前的速度为v0,由机械能守恒得。
mg3x0=mv02 (1)
所以v0= (2)
设小球a与小球b碰撞后共同速度为v1,由动量守恒得 mv0=2mv1 (3)
所以v1= (4)
设弹簧初始的弹性势能为ep,则碰撞后回到o点时机械能守恒得。
2mgx0=2mv12+ep (5)
由(1)(3)(5)式可得ep=mgx0 (6)
小球b处于平衡时,有(设k为弹簧的劲度系数) kx0=mg (7)
当小球c刚好被拉离筒底时,有kx=2mg (8)
由(7)(8)可知,x=2x0 (9)
根据题中条件可知,小球c刚好被拉离筒底时,弹簧弹性势能e'p=4ep (10)
设小球a至少在b球正上方h处高处下落,且与小球b碰撞前速度为v3,由机械能守恒,得 mgh=mv32 (11)
设小球a与小球b碰撞后共同速度为v4 ,由动量守恒可得: mv3=2mv4 (12)
由机械能守恒得2mv42+ep=e'p+2mg 3x0 (13)
由(6)(10)(11)(12)(13)可得h=15x0 (14)
评分标准:本题共16分。(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)(10)(11)(12)各1分,(13)(14)各2分,如有其他正确解答,参照评分标准给分。
49解:(1)物体p在ab轨道上滑动时,物体的机械能守恒,根据机械能守恒定律得物体p滑到b点时的速度为。
2)当没有传送带时,物体离开b点后作平抛运动,运动时间为t,当b点下方的传送带静止时,物体从传送带右端水平抛出,在空中运动的时间也为t,水平位移为,因此物体从传送带右端抛出的速度.
根据动能定理,物体在传送带上滑动时,有. 解出物体与传送带之间的动摩擦因数为.
3)当传送带向右运动时,若传送带的速度,即时,物体在传送带上一直做匀减速运动,离开传送带的速度仍为,落地的水平位移为,即s=l 当传送。
带的速度时,物体将会在传送带上做一段匀变速运动.如果尚未到达传送带右端,速度即与传送带速度相同,此后物体将做匀速运动,而后以速度v离开传送带.v的最大值为物体在传送带上一直加速而达到的速度,即.由此解得. 当,物体将以速度离开传送带,因此得o、d之间的距离为。
当,即时,物体从传送带右端飞出时的速度为v,o、d之间的距离为。
综合以上的结果,得出o、d间的距离s随速度v变化的函数关系式为:
最大最小值需自取。
50解析:1)木块a先做匀减速直线运动,后做匀加速直线运动;木块b一直做匀减速直线运动;木板c做两段加速度不同的匀加速直线运动,直到a、b、c三者的速度相等为止,设为v1。对a、b、c三者组成的系统,由动量守恒定律得:
(3分) 对木块b运用动能定理,有:
(2分)解得 (2分)
2)设木块a在整个过程中的最小速度为v′,所用时间为t,由牛顿第二定律:
对木块a:, 1分) 对木板c:, 1分)
当木块a与木板c的速度相等时,木块a的速度最小,因此有: (2分)
解得。木块a在整个过程中的最小速度为: (2分)
(1分)51(1)滑环第一次由e到f点过程由机械能守恒定律:
2分)在f点,满足2分)
由①②解得2分)
只能找到第一问了= =
52解:1)当整体所受合外力零时,整块速度最大,设整体质量为m,则。
(3分)得 (2分)
2)设物块停止时下端距a点的距离为x,根据动能定理。
3分)解得 (1分)
即物块的下端停在b端。
3)设静止时物块的下端距a的距离为s,物块的上端运动到a点时速度为υ,根据动能定理。
2分)物块全部滑上ab部分后,小方块间无弹力作用,取最上面一小块为研究对象,设其质量m0,运动到b点时速度正好减到0,根据动能定理。
2分)得 (2分)
53(1)研究木块m
f-μ2mg=ma1
研究木板m2mg-μ1(mg+mg)=ma2
l=a1t2-a2t2
解得:t=1s
2)当f≤μ1(mg+mg)时,f=0n
当μ1(mg+mg)则有:f-μ1(mg+mg)=(m+m)a
f=ma即:f=-1(n)
当10n 54(1)开始砂轮给铁板向前的滑动摩擦力。
工作台给铁板的摩擦阻力
铁板先向右做匀加速运动:m/s2=1m/s2
加速过程铁板达到的最大速度
这一过程铁板的位移,
此后砂轮板的摩擦力将变为静摩擦力,,铁板将做匀速运动。
即整个过程中铁板选做加速度a=1m/s2匀加速运动,然后做的匀速运动。
(2)在加速运动过程中,由得
匀速运动过程的位移为由。
所以加工一块铁板所用的时间为
(3)解法一:
[解法二:]
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