物理每日一题 Revised as of 23 November 20201、2012年11月,我国舰载机在航母上首降成功.设某一载舰机质量为m=×104 kg,速度为v0=42m/s,若仅受空气阻力和甲板阻力作用,飞机将在甲板上以a0=s2的加速度做匀减速运动,着舰过程中航母静止不动.(1)飞机着舰后,若仅受空气阻力和甲板阻力作用,航母甲板至少多长才能保证飞机不滑到海里(2)为了让飞机在有限长度的跑道上停下来,甲板上设置了阻拦索让飞机减速,同时考虑到飞机尾钩挂索失败需要复飞的情况,飞机着舰时并不关闭发动机.图示为飞机勾住阻拦索后某一时刻的情景,此时发动机的推力大小为F=×105 N,减速的加速度a1=20m/s2,此时阻拦索夹角θ=106°,空气阻力和甲板阻力保持不变,求此时阻拦索承受的张力大小2、如图所示,质量m=的木块静止在水平面上,用大小F=20N、方向与水平方向成θ=37°角的力拉动木块,当木块运动到x=10m时撤去力F.不计空气阻力.已知木块与水平面间的动摩擦因数μ=,sin37°=,cos37°=.g取10m/s2.求:(1)撤去力F时木块速度的大小;(2)撤去力F后木块运动的时间.3、如图所示,有一条沿顺时针方向匀速传送的传送带,恒定速度v=4 m/s,传送带与水平面的夹角θ=37°,现将质量m=1kg的小物块轻放在其底端(小物块可视作质点),与此同时,给小物块沿传送带方向向上的恒力F=8N,经过一段时间,小物块上到了离地面高为= m的平台上。
已知物块与传送带之间的动摩擦因数μ=,(g取10 m/s2,sin37°=,cos37°=).问:(1)物块从传送带底端运动到平台上所用的时间(2)若在物块与传送带达到相同速度时,立即撤去恒力F,计算小物块还需经过多少时间离开传送带以及离开时的速度4、如图所示,一水平传送带长为20m,以2m/s的速度做匀速运动.已知某物体与传送带间的动摩擦因数为,现将该物体由静止轻放到传送带的A端.求物体被传送到另一端B所需的时间.(g取lOm/s2)=12m/s的初速度从斜面上A 5、如图所示,足够长的固定斜面的倾角θ=370,一物体以v点处沿斜面向上运动;加速度大小为a=8m/s2,g取10m/s2.求:(1)物体沿斜面上滑的最大距离x;(2)物体与斜面间的动摩擦因数μ;(3)物体返回到A处时的速度大小v.6、随着生活水平的提高,家用轿车逐渐走进了人们的生活,它给人们带来方便的同时也带来了城市交通的压力,为了使车辆安全有序的行驶,司机必须严格遵守交通规则.如右图所示为某汽车通过十字路口时的图象,以司机发现红灯并开始刹车为计时起点.已知汽车的质量为,假设汽车在运动中受到的阻力恒为500N.试分析以下问题:(1)根据汽车运动的图象画出其图象;(2)汽车刹车和再次起动时的加速度各多大(3)汽车刹车时的制动力多大再次起动时的牵引力又是多少7、在水平地面上有一质量为2kg的物体,物体在水平拉力F的作用下由静止开始运动,10s后拉力大小减为F/3,该物体的运动速度随时间t的变化规律如图所示.求:(1)物体受到的拉力F的大小.(2)物体与地面之间的动摩擦因素.(g取10m/s2)8、长L= m的轻杆,其一端连接着一个零件A,A的质量m=1kg. 现让A在竖直平面内绕O点做匀速圆周运动,如图所示.在A通过最高点时,求下列两种情况下A对杆的作用力:(1) A的速率为2m/s;(2) A的速率为3m/s.(g=10 m/s2)9、如图所示,半径=的光滑半圆环轨道处于竖直平面内,半圆环与粗糙的水平地面相切于圆环的端点A.一质量=的小球,以初速度=8m/s在水平地面上向左作加速度=4m/s2的匀减速直线运动,运动4m后,冲上竖直半圆环,经过最高点B最后小球落在C 点。
取重力加速度=10m/s2。
求:(1)小球到达A点时速度大小;(2)小球经过B点时对轨道的压力大小;(3)A、C两点间的距离。
10、如图所示,用一根长为l=1m的细线,一端系一质量为m=1kg的小球(可视为质点),另一端固定在一光滑锥体顶端,锥面与竖直方向的夹角θ=37°,当小球在水平面内绕锥体的轴做匀速圆周运动的角速度为ω时,细线的张力为T.(g取10m/s2,结果可用根式表示)求:(1)若要小球离开锥面,则小球的角速度ω0至少为多大(2)若细线与竖直方向的夹角为60°,则小球的角速度ω′为多大11、如图所示,宇航员站在某质量分布均镁光的星球表面斜坡上,从P点沿水平方向以初速度v0抛出一个小球,测得小球经时间t落到斜坡上另一点Q,斜面倾角为α,已知星球半径为R,万有引力常量为G,求:(1)该星球表面的重力加速度;(2)该星球的第一宇宙速度v;(3)该星球的密度.12、如图所示,倾角为37°的斜面长l=,在斜面底端正上方的O点将一小球以速度v0=3m/s的速度水平抛出,与此同时静止释放在顶端的滑块,经过一段时间后将小球恰好能够以垂直斜面的方向击中滑块.(小球和滑块均视为质点,重力加速度g=s2,sin37°=,cos37°=),求:(1)抛出点O离斜面底端的高度;(2)滑块与斜面间的动摩擦因素μ.13、如图所示,半径为R,内径很小的光滑半圆管道竖直放置,质量为m的小球以某一速度进入管内,小球通过最高点P时,对管壁的压力为.求:(1)小球从管口P飞出时的速率; (2)小球落地点到P点的水平距离.14、如图5-2-25所示,置于圆形水平转台边缘的小物块随转台加速转动,当转速达到某一数值时,物块恰好滑离转台开始做平抛运动.现测得转台半径R= m,离水平地面的高度H= m,物块平抛落地过程水平位移的大小s= m.设物块所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取重力加速度g=10 m/s2.求:(1)物块做平抛运动的初速度大小v0;(2)物块与转台间的动摩擦因数μ.15、如图质量M=的木块放在水平台面上,台面比水平地面高出h=,木块离台的右端=180m/s的速度水平射向木块,当子弹以v=90m/s的速度水平射L=.质量为m=的子弹以v=9m/s(此过程作用时间极短,可认为木块的位移为零).若木块出时,木块的速度为v1落到水平地面时的落地点到台面右端的水平距离为l=,求:(1)木块对子弹所做的功W1;(2)木块与台面间的动摩擦因数μ.和子弹对木块所做的功W216、如图,水平粗糙轨道AB与半圆形光滑的竖直圆轨道BC相连,B点与C点的连线沿竖直方向,AB段长为L,圆轨道的半径为R。
一个小滑块以初速度v o从A点开始沿轨道滑动,已知它运动到C点时对轨道的压力大小恰好等于其重力。
求:(1)滑块运动到C点的速度V C ;(2)滑块与水平轨道间的动摩擦因数μ。
17、水平桌面上水平固定放置一光滑的半圆形挡板BDC,其半径为R=.一质量m=的小物块受水平拉力F作用从A点由静止开始向B点作直线运动,当进入半圆形档板BDC瞬间,撤去拉力F,小物块沿挡板继续运动,并从C点离开,如图所示(此图为俯视图).已知BC 右侧桌面光滑,左侧桌面与小物块间的动摩擦因数为μ=,A、B间距离为L=,水平拉力恒为F=,g=10m/s2.求(1)小物块运动到B点时的速度大小;(2)小物块运动到D点时对档板的压力大小;(3)计算小物块离开C点后2s内物体克服摩擦力做的功.18、跳伞运动员从跳伞塔上跳下,当降落伞全部打开时,伞和运动员所受的空气阻力大小跟下落速度的平方成正比,即f=kv2,已知比例系数k=20Ns2/m2.运动员和伞的总质量m=72kg,设跳伞塔足够高且运动员跳离塔后即打开伞,取g=10m/s2,求:(1)跳伞员的下落速度达到3m/s时,其加速度多大(2)跳伞员最后下落速度多大(3)若跳伞塔高200m,则跳伞员从开始跳下到即将触地的过程中,损失了多少机械能19、如图所示,轨道ABC被竖直地固定在水平桌面上,A距水平地面高H=,C距水平地面高h=。
一质量m=的小物块自A点从静止开始下滑,从C点以水平速度飞出后落在地面上的D点。
现测得C、D两点的水平距离为x=。
不计空气阻力,取g=10m/s2。
求:(1)小物;(3)小物块从C点运动到D点经历的时间t;(2)小物块从C点飞出时速度的大小vC。
块从A点运动到C点的过程中克服摩擦力做的功Wf20、如图所示,跨过定滑轮的轻绳两端的物体A和B的质量分别为M和m,物体A在水平面上且由静止释放,当B沿竖直方向下落h时,测得A沿水平面运动的速度为v,这时细绳与水平面的夹角为θ,试分析计算B下降h过程中,地面摩擦力对A做的功(滑轮的质量和摩擦均不计).21、如图所示是在竖直平面内,由斜面和圆形轨道分别与水平面相切连接而成的光滑轨道,圆形轨道的半径为R.质量为m的小物块从斜面上距水平面高为h=的A点由静止开始下滑,物块通过轨道连接处的B、C点时,无机械能损失.求:(1)小物块通过B点时速度v B的大小;(2)小物块通过圆形轨道最低点C时轨道对物块的支持力F N的大小;(3)小物块能否通过圆形轨道的最高点D.22、质量m=1 kg的物体,在水平拉力F(拉力方向与物体初速度方向相同)的作用下,沿粗糙水平面运动,经过位移4 m时,拉力F停止作用,运动到位移是8 m时物体停止,运动过程中E k-x的图象如图所示.(g取10 m/s2)求:(1)物体的初速度多大(2)物体和水平面间的动摩擦因数为多大(3)拉力F的大小.23、如图所示,质量m=1 kg的滑块(可看成质点),被压缩的弹簧弹出后在粗糙的水平桌面上滑行一段距离x= m后从桌面抛出,落在水平地面上。
落点到桌边的水平距离s=m,桌面距地面的高度h= m。
滑块与桌面间的动摩擦因数μ=.(取g=10 m/s2,空气阻力不计)求:(1)滑块落地时速度的大小;(2)弹簧弹力对滑块所做的功。
24、如图所示为半径R= m 的四分之一圆弧轨道,底端距水平地面的高度h= m.一质量m= kg的小滑块从圆弧轨道顶端A由静止释放,到达轨道底端B点的速度v= m/s.忽略空气阻力.取g=10 m/s2.求:(1)小滑块在圆弧轨道底端B点对轨道压力的大小;(2)小滑块由A到B的过程中,克服摩擦力所做的功W;(3)小滑块落地点与B点的水平距离x.25、如图为某游乐场内水上滑梯轨道示意图,整个轨道在同一竖直平面内,轨道表面粗糙,点A距水面的高度为H, B点距水面的高度为R,一质量为m的游客(视为质点)从A点由静止开始滑下,到B点时沿水平切线方向滑离轨道后落在水面D点, OD=2R,不计空气阻力,重力加速度为g,求:(1) 游客滑到B点的速度vB的大小(2) 游客运动过程中轨道摩擦力对其所做的功Wf26、某校物理兴趣小组决定举行遥控赛车比赛,比赛路径如图所示。