08年高考海南卷物理。
15、科研人员乘气球进行科学考察.气球、座舱、压舱物和科研人员的总质量为990 kg.气球在空中停留一段时间后,发现气球漏气而下降,及时堵住.堵住时气球下降速度为1 m/s,且做匀加速运动,4 s内下降了12 m.为使气球安全着陆,向舱外缓慢抛出一定的压舱物.此后发现气球做匀减速运动,下降速度在5分钟内减少3 m/s.若空气阻力和泄漏气体的质量均可忽略,重力加速度g=9.89 m/s2,求抛掉的压舱物的质量.
解:由牛顿第二定律得:mg-f=ma
抛物后减速下降有v=a/δt
解得: 07重庆理综。
如图所示,一辆汽车a拉着装有集装箱的拖车b,以速度v1=30 m/s进入向下倾斜的直车道。车道每100 m下降2 m。为了使汽车速度在s=200 m的距离内减到v2=10 m/s,驾驶员必须刹车。
假定刹车时地面的摩擦阻力是恒力,且该力的70%作用于拖车b,30%作用于汽车a。已知a的质量m1=2000 kg,b的质量m2=6000 kg。求汽车与拖车的连接处沿运动方向的相互作用力。
取重力加速度g=10 m/s2。
解:汽车沿倾斜车道作匀减速运动,有。
用f表示刹车时的阻力,根据牛顿第二定律得:
式中:设刹车过程中地面作用于汽车的阻力为f,依题意得:
用fn表示拖车作用汽车的力,对汽车应用牛顿第二定律得:
联立以上各式解得:
07江苏。4、(14分)***沿水平方向匀速飞往水源取水灭火,悬挂着m=500 kg空箱的悬索与竖直方向的夹角θ1=45°。***取水后飞往火场,加速度沿水平方向,大小稳定在a=1.
5 m/s2时,悬索与竖直方向的夹角θ2=14°。如果空气阻力大小不变,且忽略悬索的质量,试求水箱中水的质量m。
取重力加速度g=10 m/s2;sin14°=0.242;cos14°=0.970)
解:***去取水,水箱受力平衡:
解得: ***返回,由牛顿第二定律得:
解得水箱中水的质量为:m=4.5×103 kg
07上海。10分)固定光滑细杆与地面成一定倾角,在杆上套有一个光滑小环,小环在沿杆方向的推力f作用下向上运动,推力f与小环速度v随时间变化规律如图所示,取重力加速度g=10 m/s2。求:
小环的质量m;
细杆与地面间的倾角。
解:由图得:
前2 s有:f2-mg sin=ma
2 s后有:f2=mg sin
代入数据可解得:m=1 kg,=30
07上海。8.(12分)如图所示,物体从光滑斜面上的a点由静止开始下滑,经过b点后进入水平面(设经过b点前后速度大小不变),最后停在c点。每隔0.
2秒钟通过速度传感器测量物体的瞬时速度,下表给出了部分测量数据。(重力加速度g=10 m/s2)
求:斜面的倾角;
物体与水平面之间的动摩擦因数;
t=0.6 s时的瞬时速度v。
8、解:⑴由前三列数据可知物体在斜面上匀加速下滑时的加速度为。
mg sin =ma1
可得:=30,由后二列数据可知物体在水平面上匀减速滑行时的加速度大小为。
mg=ma2
可得:=0.2,由2+5t=1.1+2(0.8-t),解得t=0.1 s
即物体在斜面上下滑的时间为0.5 s
则:t=0.6 s时物体在水平面上,其速度为v=v1.2+a2t=2.3 m/s
06(江苏卷)
22.(7分)列车在机车的牵引下沿平直铁轨匀加速行驶,在100s内速度由5.0m/s增加到15.0m/s.
(1)求列车的加速度大小.
(2)若列车的质量是1.0×106kg,机车对列车的牵引力是1.5×105n,求列车在运动中所受的阻力大小.
解: (1)根据。
代入数据得a=0.1m/s2
(2)设列车在运动中所受的阻力大小为f
由牛顿第二定律 f合=f牵-f=ma
代入数据解得f=5.0×104n
评分标准:本题共7分,其中第(1)问3分,第(2)问4分。
第(1)问中,①式2分 ②式1分。
06(全国卷)
23.(19分)一质量为的小孩站在电梯内的体重计上。电梯从时刻由静止开始上升,在到内体重计示数的变化如图所示。 试问:在这段时间内电梯上升的高度是多少?取重力加速度。
解: 由图可知,在到的时间内,体重计的示数大于,故电梯应做向上的加速运动。设在这段时间内体重计作用于小孩的力为,电梯及小孩的加速度为,由牛顿第二定律,得。
在这段时间内电梯上升的高度。
在到的时间内,体重计的示数等于,故电梯应做匀速上升运动,速度为时刻的瞬时速度,即。
在这段时间内电梯上升的高度。
在到的时间内,体重计的示数小于,故电梯应做向上的减速运动。设这段时间内体重计作用于小孩的力为,电梯及小孩的加速度为,由牛顿第二定律,得。
在这段时间内电梯上升得高度。
电梯上升的总高度。
由以上各式,利用牛顿第三定律和题文及题图中的数据,解得:=9 m
06(全国卷)
24.(19分)一水平的浅色长传送带上放置一煤块(可视为质点),煤块与传送带之间的动摩擦因数为。初始时,传送带与煤块都是静止的。
现让传送带以恒定的加速度a0开始运动,当其速度达到v0后,便以此速度做匀速运动。经过一段时间,煤块在传送带上留下了一段黑色痕迹后,煤块相对于传送带不再滑动。求此黑色痕迹的长度。
解:根据“传送带上有黑色痕迹”可知,煤块与传送带之间发生了相对滑动,煤块的加速度a小于传送带的加速度a0。根据牛顿定律,可得。
a=μg设经历时间t,传送带由静止开始加速到速度等于v0,煤块则由静止加速到v,有。
v0=a0t v=at
由于a此后,煤块与传送带运动速度相同,相对于传送带不再滑动,不再产生新的痕迹。
设在煤块的速度从0增加到v0的整个过程中,传送带和煤块移动的距离分别为s0和s,有。
s0=a0t2+v0t' s=
传送带上留下的黑色痕迹的长度 l=s0-s
由以上各式得l=郝双制作。
05(四川、陕西、贵州、云南、新疆、宁夏、甘肃、内蒙)
21. (19分)如图所示,在倾角为θ的光滑斜面上有两个用轻质弹簧相连接的物块a 、
b .它们的质量分别为ma、mb,弹簧的劲度系数为k , c为一固定挡板。系统处于静止状态。现开始用一恒力f沿斜面方向拉物块a 使之向上运动,求物块b 刚要离开c时物块a 的加速度a 和从开始到此时物块a 的位移d。
重力加速度为g。
解:令x1表示未加f时弹簧的压缩量,由胡克定律和牛顿定律可知。
magsinθ=kx1
令x2表示b 刚要离开c时弹簧的伸长量,a表示此时a 的加速度,由胡克定律和牛顿定律可知。
kx2=mbgsin
f-magsinθ-kx2=maa
由② ⑧式可得a
由题意 d=x1+x2 ⑤
由①②⑤式可得d
05(江苏卷)
17.(9分)如图所示为车站使用的水平传送带装置的示意图。绷紧的传送带始终保持3.
0m/s的恒定速率运行,传送带的水平部分ab距水平地面的高度为h=0.45m.现有一行李包(可视为质点)由a端被传送到b端,且传送到b端时没有被及时取下,行李包从b端水平抛出,不计空气阻力,g取l0m/s2
1)若行李包从b端水平抛出的初速v=3.0m/s,求它在空中运动的时间和飞出的水平距离; (2)若行李包以v。=1.
0m/s的初速从a端向右滑行,包与传送带间的动摩擦因数μ=0.20,要使它从b端飞出的水平距离等于(1)中所求的水平距离,求传送带的长度l应满足的条件。
解: (1)设行李包在空中运动时间为t,飞出的水平距离为s,则。
h=1/2t2 ①
s=vt ②
代入数据得:t=0.3s
s=0.9m
2)设行李包的质量为m,与传送带相对运动时的加速度为a,则。
滑动摩擦力。
代入数据得:a=2.0m/s2 ⑥
要使行李包从b端飞出的水平距离等于(1)中所求水平距离,行李包从b端飞出的水平抛出的初速度v=3.0m/s
设行李被加速到时通过的距离为s0,则。
代入数据得s0=2.0m
故传送带的长度l应满足的条件为:l≥2.0m
04(天津卷)
23.(18分)质量的物块(可视为质点)在水平恒力f作用下,从水平面上a点由静止开始运动,运动一段距离撤去该力,物块继续滑行停在b点,已知a、b两点间的距离,物块与水平面间的动摩擦因数,求恒力f多大。()
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