2012年温州高中物理 会考d级知识条目 求解一个物体在水平面上的动力学问题强化训练2

1、会考d级知识条目 求解一个物体在水平面上的动力学问题 强化训练21.为了安全，在公路上行驶的汽车之间应保持必要的距离。我国公安部门规定：高速公路上行驶汽车的安全距离为200m，汽车行驶的最高速度为120km/h。请你根据下面提供的资料，通过计算来说明安全距离为200m的理论依据。 资料一：驾驶员的反应时间：0.3s0.6s之间 资料二：各种路面与轮胎这间的动摩擦因数：路面动摩擦因数干沥青与混凝土路面0.70.8干碎石路面0.60.7湿沥青与混凝土路面0.320.4 （1）在计算中驾驶员的反应时间应该取多少？为什么？ （2）在计算中路面与轮胎之间的动摩擦因数应该取多少？为什么？ （3）通过你的计

2、算来说明200m为必要的安全距离。解：(1)0.6s。最长的反应时间，对应杀车之前最大可能运动距离。(2)0.32最小的动摩擦因数，对应最大的可能运动距离。(3)s=vt+ s=197.2m200m，因此200m的安全距离是必要的。2.把一个质量是2kg的物块放在水平面上，用12 N的水平拉力使物体从静止开始运动，物块与水平面的动摩擦因数为0.2，物块运动2 s末撤去拉力，g取10s2.求：（1）2s末物块的瞬时速度.（2）此后物块在水平面上还能滑行的最大距离.解：前2秒内撤去F以后 3.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

3、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。（）解：设拉力作用时间为t1，撤去时速度为v。则撤前位移s1=vt1/2,撤后，继续行驶t2=2s，则速度v=gt2=4m/s；位移为s2=vt2/2=4m，所以s1=1m，t1=0.5s。易知拉力作用下，a=v/t1=8m/s;有F-mg=ma，所以F=15N4.放在水平地面上的物块，受到方向不变的水平推力F的作用，力F的大小与时间t的关系和物块速度v与时间t的关系如图所示，取重力加速度g=10m/s2，求物块的质量m及物块与地面间的动摩擦因数.解：由v-t图象可知，物块03s内静止，36s内做匀加速运动，加速度为

4、a，69s，内做匀速运动，设推力F在三段分别为F1、F2、F3由69s匀速运动得 F3=其中F3=4N由36a匀速运动得 F2=ma其中F2=6N由v-t图象知由以上各式得5.足够长的倾角=53°的斜面固定在水平地面上，一物体以v0=6.4m/s的初速度，从斜面底端向上滑行，该物体与斜面间的动摩擦因数=0.8，如图所示（sin53°=0.8，cos53°=0.6，取g =10m/s2）求：v0物体从开始到再次返回斜面底端所需的时间；物体返回斜面底端时的速度；解：由牛顿第二定律得： 上滑最大距离： 上滑时间： 下滑过程中： 得 又根据 下滑时间 总时间为： t =

5、t1t2 = 1.5s 返回斜面底端时的速度大小v = at2 = 3.2 m/s 6.质量为60 kg的人站在升降机中的台秤上，升降机以2 m/s的速度竖直下降，此人突然发现台秤的读数变为630 N，并持续2 s，求升降机在这2 s内下降了多少米?（g10 m/s2)解：人处于超重状态，升降机的加速度方向向上，它正减速下降，取运动方向为正方向，由牛顿第二定律得mgFNma物体下降的加速度为a= m/s20.5 m/s22 s末升降机的速度为vtv0at2 m/s（0.5）×2 m/s1 m/s升降机在2 s末正继续下降，它在开始减速下降的2 s内，下降的高度为h=×2 m

6、3 m7.在海滨游乐场里有一种滑沙运动如图所示，人坐在滑板上从斜坡的高处A点由静止开始滑下，滑到斜坡底端B点后沿水平的滑道再滑行一段距离到C点停下来若某人和滑板的总质量m = 60.0 kg，滑板与斜坡滑道和水平滑道间的动摩擦因数均为 = 0.50，斜坡的倾角 = 37°（sin37° = 0.6，cos37° = 0.8），斜坡与水平滑道间是平滑连接的，整个运动过程中空气阻力忽略不计，重力加速度g取10 m/s2求： （1）人从斜坡上滑下的加速度为多大？ （2）若由于场地的限制，水平滑道的最大距离BC为L = 20.0 m，则人在斜坡上滑下的距离AB应不超过多少

7、？解：（1）人在斜面上受力如图所示，建立图示坐标系，设人在斜坡上滑下的加速度为a1，由牛顿第二定律有，又 联立解得a1 = g(sincos)，代入数据得a1 = 2.0 m/s2（2）人在水平滑道上受力如图，由牛顿第二定律有 ，又，将以上各式联立解得a = g = 5 m/s2设从斜坡上滑下的距离为LAB，由匀变速运动的公式得 ，联立解得8.如图所示，一高度为h=0.8m粗糙的水平面在B点处与一倾角为=30°光滑的斜面BC连接，一小滑块从水平面上的A点以v0=3m/s的速度在粗糙的水平面上向右运动。运动到B点时小滑块恰能沿光滑斜面下滑。已知AB间的距离s=5m，求： （1）小滑块与

8、水平面间的动摩擦因数； （2）小滑块从A点运动到地面所需的时间； （3）若小滑块从水平面上的A点以v1=5m/s的速度在粗糙的水平面上向右运动，运动到B点时小滑块将做什么运动？并求出小滑块从A点运动到地面所需的时间。（取g=10m/s2）。解：（1）小滑块运动到B点时速度恰为零，设小滑块在水平面上运动的加速度大小为a，据牛顿第二定律可得 mg=ma （2分）由运动学公式得 （2分）解得 （1分）（2）小滑块运动到B点 t1=3.3s （1分）在斜面上运动的时间 t2= （2分）小滑块从A点运动到地面所需的时间为 t=t1+t2=4.1s （1分）（3）若小滑块从水平面上的A点以v1=5m/s的速度在粗糙的水平面上向右运动，运动到B点时的速度为