(I)如圖甲所示,質量為m的物塊在水平恒力F的作用下,經(jīng)時間t從A點運動到B點,物塊在A點的速度為v1,B點的速度為v2,物塊與粗糙水平面之間動摩擦因數(shù)為µ,試用牛頓第二定律和運動學規(guī)律推導此過程中動量定理的表達式,并說明表達式的物理意義。
(II)物塊質量m =1kg靜止在粗糙水平面上的A點,從t=0時刻開始,物塊在受按如圖乙所示規(guī)律變化的水平力F作用下向右運動,第3s末物塊運動到B點時速度剛好為零,第5s末物塊剛好回到A點,已知物塊與粗糙水平面之間的動摩擦因數(shù)為µ=0.2,(g取10m/s2)求:

(1)AB間的距離;
(2)水平力F在5s時間內對物塊的沖量。

(I)如解析所示;(II)(1)4m (2)2N.s

解析試題分析:(Ⅰ)由牛頓第二定律得:            ①         (2分)
由運動學公式得:                  ②         (1分)
由①②得:       ③         (2分)
③式的物理意義為:合外力的沖量等于物體動量的變化
(Ⅱ)(1)由牛頓第二定律得:
              (2分)
由運動學公式得:              (2分)
(2)選向左的方向為正方向
物體的末速度為:              (1分)
對全程由動量定理得:
                       (2分)
               (1分)
考點:本題考查牛頓第二定律和動量定理。

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:計算題

如圖所示,光滑絕緣的細圓管彎成半徑為R的半圓形,固定在豎直面內,管口B、C的連線水平.質量為m的帶正電小球從B點正上方的A點自由下落,A、B兩點間距離為4R。從小球(小球直徑小于細圓管直徑)進入管口開始,整個空間中突然加上一個斜向左上方的勻強電場,小球所受電場力在豎直方向上的分力方向向上,大小與重力相等,結果小球從管口C處離開圓管后,又能經(jīng)過A點. 設小球運動過程中電荷量沒有改變,重力加速度為g,求:

(1)小球到達B點時的速度大;
(2)小球受到的電場力大小;
(3)小球經(jīng)過管口C處時對圓管壁的壓力.

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(16分) 如圖所示,生產車間有兩個相互垂直且等高的水平傳送帶甲和乙,甲的速度為v0。小工件離開甲前與甲的速度相同,并平穩(wěn)地傳到乙上,工件與乙之間的動摩擦因數(shù)為μ,乙的寬度足夠大,重力加速度為g。

(1)若乙的速度為v0,求工件在乙上側向(垂直于乙的運動方向)滑過的距離s;
(2)若乙的速度為2v0,求工件在乙上剛停止側向滑動時的速度大小v;
(3)保持乙的速度2v0不變,當工件在乙上剛停止滑動時,下一只工件恰好傳到乙上,如此反復。若每個工件的質量均為m,除工件與傳送帶之間摩擦外,其他能量損耗均不計,求驅動乙的電動機的平均輸出功率。

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

為登月探測月球,上海航天研制了“月球車”,如圖甲所示.某探究性學習小組對“月球車”的性能進行研究.他們讓“月球車”在水平地面上由靜止開始運動,并將“月球車”運動的全過程記錄下來,通過數(shù)據(jù)處理得到如圖乙所示的v-t圖象,已知0~1.5s段為過原點的傾斜直線;1.5~10 s段內“月球車”牽引力的功率保持不變,且P=1.2 kW,在10 s末停止遙控,讓“月球車”自由滑行,已知“月球車”質量m=100 kg,整個過程中“月球車”受到的阻力Ff大小不變.

(1)求“月球車”所受阻力Ff的大小和勻加速過程中的牽引力F
(2)求“月球車”變加速過程的位移x.   

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(19分)如圖所示,ABCD為固定在豎直平面內的軌道,AB段光滑水平,BC段為光滑圓弧,對應的圓心角θ=37°,半徑r=2.5m,CD段平直傾斜且粗糙,各段軌道均平滑連接,傾斜軌道所在區(qū)域有場強大小為E=2×105N/C、方向垂直于斜軌向下的勻強電場。質量m=5×10-2kg、電荷量q=+1×10-6C的小物體(視為質點)被彈簧槍發(fā)射后,沿水平軌道向左滑行,在C點以速度v0=3m/s沖上斜軌。以小物體通過C點時為計時起點,0.1s以后,場強大小不變,方向反向。已知斜軌與小物體間的動摩擦因數(shù)μ=0.25。設小物體的電荷量保持不變,取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。

(1)求彈簧槍對小物體所做的功;
(2)在斜軌上小物體能到達的最高點為P,求CP的長度。

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

為減少煙塵排放對空氣的污染,某同學設計了一個如圖所示的靜電除塵器,該除塵器的上下底面是邊長為L=0.20m的正方形金屬板,前后面是絕緣的透明有機玻璃,左右面是高h=0.10m的通道口。使用時底面水平放置,兩金屬板連接到U=2000V的高壓電源兩極(下板接負極),于是在兩金屬板間產生一個勻強電場(忽略邊緣效應)。均勻分布的帶電煙塵顆粒以v=10m/s的水平速度從左向右通過除塵器,已知每個顆粒帶電荷量q=+2.0×10-17C,質量m=1.0×10-15kg,不考慮煙塵顆粒之間的相互作用和空氣阻力,并忽略煙塵顆粒所受重力。在閉合開關后:

(1)求煙塵顆粒在通道內運動時加速度的大小和方向;
(2)求除塵過程中煙塵顆粒在豎直方向所能偏轉的最大距離;
(3)除塵效率是衡量除塵器性能的一個重要參數(shù)。除塵效率是指一段時間內被吸附的煙塵顆粒數(shù)量與進入除塵器煙塵顆?偭康谋戎。試求在上述情況下該除塵器的除塵效率;若用該除塵器對上述比荷的顆粒進行除塵,試通過分析給出在保持除塵器通道大小不變的前提下,提高其除塵效率的方法。

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

汽車發(fā)動機的額定功率為60KW,汽車的質量為5×103kg,汽車在水平路面上行駛時,阻力是車的重力的0.05倍,若汽車始終保持額定的功率不變,取g=10m/s2,則從靜止啟動后,求:
(1)汽車所能達到的最大速度是多大?
(2)當汽車的加速度為1m/s2時,速度是多大?
(3)如果汽車由啟動到速度變?yōu)樽畲笾岛,馬上關閉發(fā)動機,測得汽車在關閉發(fā)動機前已通過624m的路程,求汽車從啟動到停下來一共經(jīng)過多長時間?

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

如圖所示,豎直平面內的3/4圓弧形不光滑管道半徑R=0.8m,A端與圓心O等高,AD為水平面,B點為管道的最高點且在O的正上方。一小球質量m=0.5kg,在A點正上方高h=2.0m處的P點由靜止釋放,自由下落至A點進入管道并通過B點,過B點時小球的速度vB為4m/s,小球最后落到AD面上的C點處。不計空氣阻力。g=10m/s2。求:
(1)小球過A點時的速度vA 是多大?
(2)小球過B點時對管壁的壓力為多大,方向如何?
(3)落點C到A點的距離為多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

如圖所示,質量m1=0.3 kg的小車靜止在光滑的水平面上,車長L=1.5 m,現(xiàn)有質量m2=0.2 kg可視為質點的物塊,以水平向右的速度v0=2 m/s從左端滑上小車,最后在車面上某處與小車保持相對靜止.物塊與車面間的動摩擦因數(shù)μ=0.5,取g=10 m/s2,求

(1)物塊在車面上滑行的時間t;
(2)物塊克服摩擦力做的功;
(3)在此過程中轉變成的內能.

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