物体在同一直线上运动,下列说法正确的是( ) A 若v0?gh,则两物体在b上升途中相遇 B 若v0?gh,则两物体在地面相遇 C 若
2gh2?v0?2gh2gh,则两物体在b下降途中相遇
D 若v0?,则两物体不可能在空中相遇
17 一只气球以10m/s的速度匀速上升,某时刻在气球正下方距气球6m处有一小石子以
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20m/s的初速度竖直上抛,若g取10 m/s,不计空气阻力,则以下说法正确的是( ) A 石子一定能追上气球 B 石子一定追不上气球
C 若气球上升速度等于9m/s,其余条件不变,则石子在抛出后1s末追上气球 D 若气球上升速度等于7m/s;其余条件不变,则右子在到达最高点时追上气球 18如图所示,轻杆BC的C点用光滑铰链与墙壁固定,杆的B点通过水平细绳AB使杆与竖直墙壁保持30°的夹角.若在B点悬挂一个定滑轮(不计重力),某人用它匀速地提起重物.已知重物的质量m=30 kg,人的质量M=50kg,g取10 m/s2.试求:
(1)此时地面对人的支持力的大小; (2)轻杆BC和绳AB所受力的大小.
解析:(1)因匀速提起重物,则FT=mg.且绳对人的拉力为mg,所以地面对人的支持力为:FN=Mg-mg=(50-30)310 N=200 N,方向竖直向上.
(2)定滑轮对B点的拉力方向竖直向下,大小为2mg,杆对B点的弹力方向沿杆的方向,由共点力平衡条件得: FAB=2mgtan30° =23303103FBC=
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N=2003 N 3
23303102mg= N=4003 N.
cos30°32
答案:(1)200 N (2)4003 N 2003 N
19如图,滑板运动是一项非常刺激的水上运动.研究表明,在进行滑板运动时,水对滑板的作用力FN垂直于板面,大小为kv2,其中v为滑板速率(水可视为静止).某次运动中,在水平引力作用下,当滑板和水面的夹角θ
=37°时,滑板做匀速直线运动,相应的k=54 kg/m.人和滑板的总质量为108 kg,试求(重3
力加速度g取10 m/s2,sin37°取,忽略空气阻力):
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(1)水平牵引力的大小;
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(2)滑板的速率.
【解析】(1)以滑板和运动员为研究对象,其受力如图34所示 由共点力平衡条件可得 FNcosθ=mg① FNsinθ=F②
由①、②联立,得F=810 N (2)FN=mg/cosθ FN=kv2 得v=mg
=5 m/s kcosθ
【答案】(1)810 N (2)5 m/s
20如图所示,斜面倾角为?,且sin??0.6,当用228N的力拉绳时,人与板一起匀速上滑,当用132N的力拉绳时,人与板一起匀速下滑,若人重为500N,求板重及斜面间摩擦力的大小。
解析:匀速上滑时2T1?f?(G人?G板)?sin?
匀速下滑时(G人?G板)?sin??2T2?f f=96N G板=100N
21 如图所示,质量为 M 的木锲倾角为θ角,在水平面上保持静止,当将一质量为 m 的木块放在木锲的斜面上时,正好能够匀速下滑.如果用沿与斜面成?角的拉力 F 拉着木块匀速上升,木锲在上述过程始终保持静止.试求: (1) 拉力 F 的最小值.
(2) 拉力F最小时,水平面对木锲的摩擦力大小.
【答案】解:由题意可知:mgsinθ=?mgcosθ,即?= tanθ.
(1) 因向上匀速,则有:Fcos?= mgsinθ+ Ff、Fsin?+ FN =mgcos?,其中Ff =?FN;所以解得 F =
2mgsin?mgsin2?2mgsin?cos?== ,则当?=θ时,
cos???sin?cos?cos??sin?sin?cos(???)F有最小值,即Fmin = mgsin2θ.
(2) 以木块和木锲整体为研究对象,地面给木锲的摩擦力:
f = Fcos(θ+?)= Fcos2θ = mgcos2θsin2θ.
22 在如图所示的装置中,两个光滑的定滑轮
的半径很小,表面粗糙的斜面固定在地面上,斜面的倾角为θ=30°。用一根跨过定滑轮的细绳连接甲、乙两物体,把甲物体放在斜面上且连线与斜面平行,把乙
物体悬在空中,并使悬线拉直且偏离竖直方向α=60°。现同时释放甲乙两物体,乙物体将在竖直平面内振动,当乙物体运动经过最高点和最低点时,甲物体在斜面上均恰好
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未滑动。已知乙物体的质量为m=1㎏,若取重力加速度g=10m/s。求:甲物体的质量及斜面对甲物体的最大静摩擦力
23“引体向上运动”是同学们经常做的一项健身运动.如图所示,质量为 m 的
某同学两手正握单杠,开始时,手臂完全伸直,身体呈自然悬垂状态,此时他的下鄂距单杠面的高度为 H ,然后他用恒力 F 向上拉,下领必须超过单杠面方可视为合格.已知 H = 0 . 6m , m =60 kg,重力加速度 g = 10m/s2.不计空气阻力,不考虑因手臂弯曲而引起人的重心位置的变化.
( 1 )第一次上拉时,该同学持续用力,经过 t =1s时间,下鄂到达单杠面,求该恒力 F的大小及此时他的速度大小;
( 2 )第二次上拉时,用恒力 F ' = 72ON 拉至某位置时,他不再用力,而是依靠惯性继续向上运动,为保证此次引体向上合格,恒力 F 的作用时间至少为多少?
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第4讲 实验:探究弹力和弹簧伸长的关系 实验:验证力的平行四边形定则
1 (安徽第21题Ⅰ).为了测量某一弹簧的劲 度系数,降该弹簧竖直悬挂起来,在自由 端挂上不同质量的砝码。实验册除了砝码 的质量m与弹簧长度l的相应数据,七对 应点已在图上标出。(g=9.8m/s2) (1)作出m-l的关系图线;
(2)弹簧的劲度系数为 N/m.
解析:Ⅰ.(1)如图所示 (2)0.248~0.262
为了探究弹簧弹力F和弹簧伸长量x的关系,某同学选了A、B两根规格不同的弹簧进
[来行测试,根据测得的数据绘出如图13所示的图象,从图象上看,该同学没能完全按实验要求做,使图象上端成为曲线,图象上端成为曲线的原因是______________. 图13
B弹簧的劲度系数为________.若要制作一个精确度较高的弹簧测力计,应选弹簧________(填A或B).
解析:在弹簧的弹性限度以内,弹力与形变量是成正比的,图象上端出现弯曲是因为F
拉力过大,超过了弹簧的弹性限度.由胡克定律得x=,则图线斜率的倒数等于弹簧k的劲度系数k=
8 N
=100 N/m.精确度高意味着相同拉力下形变量大,相同刻度线下最8 cm
小分度值小,故应选用劲度系数小的弹簧A.
答案:拉力过大,超过了弹簧的弹性限度 100 N/m A
某同学在做研究弹簧的形变与外力的关系实验时,将一轻弹簧竖直悬挂让其自然下垂,测出其自然长度;然后在其下部施加外力F,测出弹簧的总长度L,改变外力F的大小,测出几组数据,作出外力F与弹簧总长度L的关系图线如图所示.(实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的)。由图可知该弹簧的自然长度为________cm;该弹簧的劲度系数为________N/m.
?解析:从图中可知当弹力为零时,弹簧处于原长等于10cm,图像的斜率表示弹簧的劲度系数,可求的劲度系数为50, 【备考策略】在物理学中常用图像来表达物理量的关系。对图像的复习应注意图像的物理意义,斜率、面积、点等的物理意义。
某课题小组在《互成角度的两个共点力的合成》实验中,做好实验准备后,先用
两个弹簧秤把橡皮条的结点拉到某一位置O,此时他们需要记录的是 , 和 ,接着用一个弹簧秤拉橡皮条,要特别注意的是 。
答案: O点位置 , 两弹簧秤的读数 两细绳套的方向 一定要将橡皮条拉至O点
“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示,其中A为固定橡皮筋的图钉,O为