2
设在雨天行驶时,汽车与地面间的动摩擦因数为μ,依题意有μ=μ0③
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设在雨天行驶时汽车刹车的加速度大小为a,安全行驶的最大速度为v,由牛顿第二定律和运动学公式得
μmg=ma④ v2
s=vt0+⑤
2a
联立①②③④⑤式并代入题给数据得 v=20 m/s(或72 km/h) ⑥ 答案:20 m/s(或72 km/h)
5.选C 分析M受力情况如图所示,因M相对车厢壁静止,有Ff=Mg,与水平方向的加速度大小无关,A、D错误。水平方向,FN=Ma,FN随a的增大而增大,由牛顿第三定律知,B错误。因FN增大,物体与车厢壁的最大静摩擦力增大,故M相对于车厢仍静止,C正确。
6.选A 小物块相对斜面静止,因此小物块与斜面间的摩擦力是静摩擦力。缆车以加1
速度a上行,小物块的加速度也为a,以物块为研究对象,则有Ff-mgsin 30°=ma,Ff=mg2+ma,方向平行斜面向上,故A正确,B、C、D均错误。
7.选AD 由v2=2ax可知,若汽车速度的二次方v2与汽车前进位移x的图像为直线,则汽车做匀加速运动。由汽车速度的二次方v2与汽车前进位移x的图像可知,汽车的加速度越来越大,汽车受到的合外力越来越大,选项A正确,B错误;根据汽车做加速度逐渐增大的加速运动,可画出速度图像,根据速度图像可得出,汽车从开始运动到前进x1过程v0中,汽车的平均速度小于,选项C错误,D正确。
2
8.选D 不受空气阻力的物体,整个上抛过程中加速度恒为g,方向竖直向下,题图中的虚线表示该物体的速度-时间图像;受空气阻力的物体在上升过程中,mg+kv=ma,kv
即a=g+,随着物体速度的减小,物体的加速度不断减小,故A项错误;受空气阻力的
m物体上升到最高点时,速度为零,此时物体的加速度也是g,方向竖直向下,故图中实线与
t轴交点处的切线的斜率应与虚线的斜率相同,故D项正确,B、C项错误。
Δv?0-6?
9.解析:(1)滑块的加速度大小:a==? m/s2=12 m/s2。 ?Δt?0.5?(2)滑块在冲上斜面过程中 mgsin θ+μmgcos θ=ma
a-gsin 30°12-10×0.5μ===0.81
gcos 30°3
10×
2
(3)滑块速度减小到零时,重力的分力小于最大静摩擦力,不能再下滑。 v0262x== m=1.5 m
2a2×12滑块停在距底端1.5 m处。 答案:(1)12 m/s2 (2)0.81 (3)不能返回,停在距底端1.5 m处
mg
10.选C 分析小球B受力,由平衡条件可得:kx=mgsin α,解得x=,弹簧的原长2kmg
为L-x=L-,A错误;分析小球A受力,由平衡条件可得:Fcos α=mgsin α+kx,解得:
2k23F=mg,B错误;撤去F的瞬间,弹簧弹力不变,故B球的加速度为零,由mgsin α+kx
3=maA可得:小球A此时的加速度为aA=g,C正确。
11.选AD 平衡时,对小球分析F1=mgsin θ;木板运动后稳定时,对整体分析有:a=gsin θ-μgcos θ;则a<gsin θ,根据牛顿第二定律得知,弹簧对小球的弹力应沿斜面向上,hF2h
弹簧处于拉伸状态,对小球有mgsin θ-F2=ma,而tan θ=;联立以上各式计算可得μ=。dF1d故A、D正确。
12.解析:(1)对照片分析知,s1=60 cm,s2=100 cm, 由Δs=s2-s1=aT2
Δs100-60
得a=2= cm/s2=0.4 m/s2
T12
以小球B为研究对象,受力如图所示,由牛顿第二定律,可知mg-FT=ma 对于物块A,在水平方向,由牛顿第二定律,可得: FT′-Ff=Ma 又Ff=μMg, FT=-FT′,
mg-?M+m?a
联立各式得:μ=
Mg
代入M、m、g、a的数值,解得μ=0.152。
(2)对小球B,小球做初速度为零,加速度为a的匀加速直线运动,落地时速度为v,由运动学公式有:v2-0=2ah
对物块A:B从开始下落到着地,A也运动了h,随后在摩擦力作用下做匀减速直线运动,由牛顿第二定律,有:μMg=Ma′
要使物块不撞到定滑轮,则应满足 v2<2a′(l-h) a′l
可得h<。
a+a′
代入数值,解得h<2.375 m。 答案:(1)0.152 (2)2.375 m