（14分）水平導(dǎo)軌AB固定在支架CD上，其形狀、尺寸如圖所示。導(dǎo)軌與支架的總質(zhì)量M=4kg，其重心在O點(diǎn)，它只能繞支架C點(diǎn)且垂直于紙面的水平軸轉(zhuǎn)動(dòng)。質(zhì)量m=1kg的小鐵塊靜止于水平導(dǎo)軌AB的A端，現(xiàn)受到水平拉力F=2.5N的作用。已知小鐵塊和導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.2。g取10m/s2，求：

（1）小鐵塊剛開始運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大小？
（2）小鐵塊運(yùn)動(dòng)到離A端多遠(yuǎn)時(shí)，支架將要開始翻轉(zhuǎn)？
（3）若在小鐵塊運(yùn)動(dòng)的過程中，支架始終保持靜止，則拉力F作用的最長時(shí)間為多少？

（1）  （2） （3）

解析試題分析：（1）小鐵塊剛開始運(yùn)動(dòng)時(shí)，受到的滑動(dòng)摩擦力
由牛頓第二定律，可得小鐵塊的加速度
（2）假設(shè)小鐵塊運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的右側(cè)且距C點(diǎn)x處時(shí)，支架剛要不能維持平衡，D端受的力為零，
由力矩平衡條件可得
而
解得
小鐵塊運(yùn)動(dòng)到離A端的距離：
（3）因?yàn)橐谛¤F塊運(yùn)動(dòng)的過程中，導(dǎo)軌和支架始終保持靜止，故小鐵塊是先做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，再做勻減速直線運(yùn)動(dòng)
勻加速階段加速度大小
勻減速階段加速度大小
由勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律，可得
解得：
由速度-位移公式
解得：
考點(diǎn)：本題考查了勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律的應(yīng)用及力矩平衡問題。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（18分）．如圖所示水平傳送帶保持速度v勻速向右運(yùn)行，上表面AB的長度為1，傳送 帶B端用一光滑小圓弧與光滑斜面的底端連接，現(xiàn)在A處將一個(gè)質(zhì)量為m的貨物〔可視為質(zhì)點(diǎn)）輕放在傳送帶A端，貨物經(jīng)傳送帶和斜面后到達(dá)斜面頂端的C點(diǎn)時(shí)速度恰好為零。已知傳送帶與貨物之間的動(dòng)摩擦因數(shù)，求：

（1）貨物在傳送帶上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間；
（2）傳送帶對(duì)貨物所做的功
（3）到達(dá)C點(diǎn)的貨物由于未搬走而造成貨物在斜面上又下滑。求貨物再次達(dá)到斜面的高度

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

跳傘運(yùn)動(dòng)員做低空跳傘表演，他離開飛機(jī)后先做自由落體運(yùn)動(dòng)，當(dāng)距離地面 100 m時(shí)打開降落傘，傘張開后運(yùn)動(dòng)員就以大小為8m/s2的加速度做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，到達(dá)地面時(shí)速度剛好為零，問：
（1）運(yùn)動(dòng)員剛開始做勻減速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度?
（2）運(yùn)動(dòng)員離開飛機(jī)后，經(jīng)過多少時(shí)間才能到達(dá)地面?（g="10" m/s2）

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（8分）一個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的小球從水平地面的上方由靜止釋放，物體下落至碰地后第一次豎直反彈上升到最高點(diǎn)過程的加速度—時(shí)間圖像如圖所示。碰地時(shí)間很短，可忽略不計(jì)。求：

（1）試在圖中畫出1.5s內(nèi)物體運(yùn)動(dòng)的v-t圖像（只畫圖，不要求寫計(jì)算過程）；
（2）與地面碰撞過程中的速度改變及1.5s內(nèi)物體的位移。

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（12分）某一做直線運(yùn)動(dòng)的物體的圖象如圖所示，根據(jù)圖象求：

（1）物體距出發(fā)點(diǎn)的最遠(yuǎn)距離；
（2）前4物體的位移；
（3）前4內(nèi)通過的路程。

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（15分）右圖是一個(gè)十字路口的示意圖，每條停車線到十字路中心O的距離均為20m。一人騎電動(dòng)助力車以7m/s的速度到達(dá)停車線（圖中A點(diǎn)）時(shí)，發(fā)現(xiàn)左前方道路一輛轎車正以8m/s的速度駛來，車頭已抵達(dá)停車線（圖中B），設(shè)兩車均沿道路中央作直線運(yùn)動(dòng)，助力車可視為質(zhì)點(diǎn)，轎車長4.8m，寬度可不計(jì)。

（1）請通過計(jì)算判斷兩車保持上述速度勻速運(yùn)動(dòng)，是否會(huì)發(fā)生相撞事故。
（2）若助力車保持上述速度勻速運(yùn)動(dòng)，而轎車立即作勻減速直線運(yùn)動(dòng)，為避免發(fā)生相撞事故，轎車的加速度至少要多大。

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

(12分）在傾角為θ的光滑斜面上端系有一勁度系數(shù)為k的彈簧，彈簧軸線與斜面平行，彈簧下端連一個(gè)質(zhì)量為m的小球，球被一垂直斜面的擋板A擋住，此時(shí)彈簧沒有形變，若A以加速度a(a<gsinθ)沿斜面向下勻加速運(yùn)動(dòng)，求：

(1)從擋板開始運(yùn)動(dòng)到球板分離所經(jīng)歷的時(shí)間t.
(2)從擋板開始運(yùn)動(dòng)到小球速度最大時(shí)，球的位移x.

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

如圖甲所示，質(zhì)量為m＝1 kg的物體置于傾角為＝37°的固定且足夠長的斜面上，對(duì)物體施以平行于斜面向上的拉力F，在t1＝1 s時(shí)撤去拉力，物體運(yùn)動(dòng)的部分v­t圖象如圖乙所示．重力加速度g取10 m/s2．。試求：

（1）拉力F的大�。�
（2）t="5" s時(shí)物體的速度v的大小．

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（10分）2003年低空跳傘運(yùn)動(dòng)正式登陸中國，2005年北京中央電視塔低空跳傘國際公開賽上，我國5名優(yōu)秀跳傘運(yùn)動(dòng)員跳下北京最具代表性的建筑物---中央電視塔，為北京市民帶來一場精彩絕倫的低空跳傘表演。比賽過程中每名參賽選手從距地面233m高的跳臺(tái)跳下，運(yùn)動(dòng)員離開跳臺(tái)在豎直方向作自由落體運(yùn)動(dòng)．運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后，打開降落傘，傘張開后運(yùn)動(dòng)員就以12.5 m/s2的加速度做勻減速運(yùn)動(dòng)，為了運(yùn)動(dòng)員的安全，要求運(yùn)動(dòng)員落地速度最大不超過5m/s，求：
（1）運(yùn)動(dòng)員打開降落傘前自由下落的最大距離為多少？
（2）運(yùn)動(dòng)員在在空中最短的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為多少？

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同步練習(xí)冊答案