高一物理力學(xué)練習(xí)
高一物理力學(xué)練習(xí)
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高一物理力學(xué)練習(xí)
1.如圖1-73所示，質(zhì)量M=10kg的木楔ABC靜止置于粗糙水平地面上，摩擦因素μ=0.02.在木楔的傾角θ為30°的斜面上，有一質(zhì)量m=1.0kg的物塊由靜止開始沿斜面下滑.當(dāng)滑行路程s=1.4m時，其速度v=1.4m/s.在這過程中木楔沒有動.求地面對木楔的摩擦力的大小和方向.(重力加速度取g=10/m²s)
2.某航空公司的一架客機(jī)，在正常航線上作水平飛行時，由于突然受到強大垂直氣流的作用，使飛機(jī)在10s內(nèi)高度下降1700m造成眾多乘客和機(jī)組人員的傷害事故，如果只研究飛機(jī)在豎直方向上的運動，且假定這一運動是勻變速直線運動.試計算：
(1)飛機(jī)在豎直方向上產(chǎn)生的加速度多大?方向怎樣?
(2)乘客所系安全帶必須提供相當(dāng)于乘客體重多少倍的豎直拉力，才能使乘客不脫離座椅?(g取10m/s)
(3)未系安全帶的乘客，相對于機(jī)艙將向什么方向運動?最可能受到傷害的是人體的什么部位?
(注：飛機(jī)上乘客所系的安全帶是固定連結(jié)在飛機(jī)座椅和乘客腰部的較寬的帶子，它使乘客與飛機(jī)座椅連為一體)
3.宇航員在月球上自高h(yuǎn)處以初速度v0水平拋出一小球，測出水平射程為L(地面平坦)，已知月球半徑為R，若在月球上發(fā)射一顆月球的衛(wèi)星，它在月球表面附近環(huán)繞月球運行的周期是多少?
4.把一個質(zhì)量是2kg的物塊放在水平面上，用12N的水平拉力使物體從靜止開始運動，物塊與水平面的動摩擦因數(shù)為0.2，物塊運動2秒末撤去拉力，g取10m/s.求
(1)2秒末物塊的即時速度.
(2)此后物塊在水平面上還能滑行的最大距離.
5.如圖1-74所示，一個人用與水平方向成θ=30°角的斜向下的推力F推一個重G=200N的箱子勻速前進(jìn)，箱子與地面間的動摩擦因數(shù)為μ=0.40(g=10m/s).求
(1)推力F的大小.
(2)若人不改變推力F的大小，只把力的方向變?yōu)樗饺ネ七@個靜止的箱子，推力作用時間t=3.0s后撤去，箱子最遠(yuǎn)運動多長距離?
6.一網(wǎng)球運動員在離開網(wǎng)的距離為12m處沿水平方向發(fā)球，發(fā)球高度為2.4m，網(wǎng)的高度為0.9m.
(1)若網(wǎng)球在網(wǎng)上0.1m處越過，求網(wǎng)球的初速度.
(2)若按上述初速度發(fā)球，求該網(wǎng)球落地點到網(wǎng)的距離.
取g=10/m²s，不考慮空氣阻力.
7.在光滑的水平面內(nèi)，一質(zhì)量m=1kg的質(zhì)點以速度v0=10m/s沿x軸正方向運動，經(jīng)過原點后受一沿y軸正方向的恒力F=5N作用，直線OA與x軸成37°角，如圖1-70所示，求：
(1)如果質(zhì)點的運動軌跡與直線OA相交于P點，則質(zhì)點從O點到P點所經(jīng)歷的時間以及P的坐標(biāo);
(2)質(zhì)點經(jīng)過P點時的速度.
8.如圖1-71甲所示，質(zhì)量為1kg的物體置于固定斜面上，對物體施以平行于斜面向上的拉力F，1s末后將拉力撤去.物體運動的v-t圖象如圖1-71乙，試求拉力F.
9.一平直的傳送帶以速率v=2m/s勻速運行，在A處把物體輕輕地放到傳送帶上，經(jīng)過時間t=6s，物體到達(dá)B處.A、B相距L=10m.則物體在傳送帶上勻加速運動的時間是多少?如果提高傳送帶的運行速率，物體能較快地傳送到B處.要讓物體以最短的時間從A處傳送到B處，說明并計算傳送帶的運行速率至少應(yīng)為多大?若使傳送帶的運行速率在此基礎(chǔ)上再增大1倍，則物體從A傳送到B的時間又是多少?
10.如圖1-72所示，火箭內(nèi)平臺上放有測試儀器，火箭從地面起動后，以加速度g/2豎直向上勻加速運動，升到某一高度時，測試儀器對平臺的壓力為起動前壓力的17/18，已知地球半徑為R，求火箭此時離地面的高度.(g為地面附近的重力加速度)
11.地球質(zhì)量為M，半徑為R，萬有引力常量為G，發(fā)射一顆繞地球表面附近做圓周運動的人造衛(wèi)星，衛(wèi)星的速度稱為第一宇
(1)試推導(dǎo)由上述各量表達(dá)的第一宇宙速度的計算式，要求寫出推導(dǎo)依據(jù).
(2)若已知第一宇宙速度的大小為v=7.9km/s，地球半徑R=6.4³10km，萬有引力常量G=(2/3)³10
23-10宙速度. N²m/kg，求地球質(zhì)量(結(jié)果要求保留二位有效數(shù)字).
12.如圖1-75所示，質(zhì)量2.0kg的小車放在光滑水平面上，在小車右端放一質(zhì)量為1.0kg的物塊，物塊與小車之間的動2摩擦因數(shù)為0.5，當(dāng)物塊與小車同時分別受到水平向左F1=6.0N的拉力和水平向右F2=9.0N的拉力，經(jīng)0.4s同時撤去兩力，為使物塊不從小車上滑下，求小車最少要多長.(g取10m/s)
13.如圖1-76所示，帶弧形軌道的小車放在上表面光滑的靜止浮于水面的船上，車左端被固定在船上的物體擋住，小車的弧形軌道和水平部分在B點相切，且AB段光滑，BC段粗糙.現(xiàn)有一個離車的BC面高為h的木塊由A點自靜止滑下，最終停在車面上BC段的某處.已知木塊、車、船的質(zhì)量分別為m1=m，m2=2m，m3=3m;木塊與車表面間的動摩擦因數(shù)μ=0.4，水對船的阻力不計，求木塊在BC面上滑行的距離s是多少?(設(shè)船足夠長)
14.如圖1-77所示，一條不可伸長的輕繩長為L，一端用手握住，另一端系一質(zhì)量為m的小球，今使手握的一端在水平桌面上做半徑為R、角速度為ω的勻速圓周運動，且使繩始終與半徑R的圓相切，小球也將在同一水平面內(nèi)做勻速圓周運動，若人手做功的功率為P，求：
(1)小球做勻速圓周運動的線速度大小.
(2)小球在運動過程中所受到的摩擦阻力的大小.
15.如圖1-78所示，長為L=0.50m的木板AB靜止、固定在水平面上，在AB的左端面有一質(zhì)量為M=0.48kg的小木塊C(可視為質(zhì)點)，現(xiàn)有一質(zhì)量為m=20g的子彈以v0=75m/s的速度射向小木塊C并留在小木塊中.已知小木塊C與木板AB之間的動摩擦因數(shù)為μ=0.1.(g取10m/s)
(1)求小木塊C運動至AB右端面時的速度大小v2.
(2)若將木板AB固定在以u=1.0m/s恒定速度向右運動的小車上(小車質(zhì)量遠(yuǎn)大于小木塊C的質(zhì)量)，小木塊C仍放在木板AB的A端，子彈以v0′=76m/s的速度射向小木塊C并留在小木塊中，求小木塊C運動至AB右端面的過程中小車向右運動的距離s.
16.如圖1-79所示，一質(zhì)量M=2kg的長木板B靜止于光滑水平面上，B的右邊放有豎直擋板.現(xiàn)有一小物體A(可視為質(zhì)點)質(zhì)量m=1kg，以速度v0=6m/s從B的左端水平滑上B，已知A和B間的動摩擦因數(shù)μ=0.2，B與豎直擋板的碰撞時間極短，且碰撞時無機(jī)械能損失.
(1)若B的右端距擋板s=4m，要使A最終不脫離B，則木板B的長度至少多長?
(2)若B的右端距擋板s=0.5m，要使A最終不脫離B，則木板B的長度至少多長?
17.如圖1-80所示，長木板A右邊固定著一個擋板，包括擋板在內(nèi)的總質(zhì)量為1.5M，靜止在光滑的水平地面上.小木塊B質(zhì)量為M，從A的左端開始以初速度v0在A上滑動，滑到右端與擋板發(fā)生碰撞，已知碰撞過程時間極短，碰后木塊B恰好滑到A的左端就停止滑動.已知B與A間的動摩擦因數(shù)為μ，B在A板上單程滑行長度為l.求：
(1)若μl=3v0/160g，在B與擋板碰撞后的運動過程中，摩擦力對木板A做正功還是負(fù)功?做多少功?
(2)討論A和B在整個運動過程中，是否有可能在某一段時間里運動方向是向左的.如果不可能，說明理由;如果可能，求出發(fā)生這種情況的條件.
18.在某市區(qū)內(nèi)，一輛小汽車在平直的公路上以速度vA向東勻速行駛，一位觀光游客正由南向北從班馬線上橫過馬路.汽車司機(jī)發(fā)現(xiàn)前方有危險(游客正在D處)經(jīng)0.7s作出反應(yīng)，緊急剎車，但仍將正步行至B處的游客撞傷，該汽車最終在C處停下.為了清晰了解事故現(xiàn)場.現(xiàn)以圖1-81示之：為了判斷汽車司機(jī)是否超速行駛，警方派一警車以法定最高速度vm=14.0m/s行駛在同一馬路的同一地段，在肇事汽車的起始制動點A緊急剎車，經(jīng)31.5m后停下來.在事故現(xiàn)場測得AB=17.5m、BC=14.0m、BD=2.6m.問
該肇事汽車的初速度vA是多大?
游客橫過馬路的速度大小?(g取10m/s)
19.如圖1-82所示，質(zhì)量mA=10kg的物塊A與質(zhì)量mB=2kg的物塊B放在傾角θ=30°的光滑斜面上處于靜止?fàn)顟B(tài)，輕質(zhì)彈簧一端與物塊B連接，另一端與固定擋板連接，彈簧的勁度系數(shù)k=400N/m.現(xiàn)給物塊A施加一個平行于斜面向上的力F，使物塊A沿斜面向上做勻加速運動，已知力F在前0.2s內(nèi)為變力，0.2s后為恒力，求(g取10m/s)
(1)力F的最大值與最小值;
(2)力F由最小值達(dá)到最大值的過程中，物塊A所增加的重力勢能.
20.如圖1-83所示，滑塊A、B的質(zhì)量分別為m1與m2，m1
21.如圖1-84所示，表面粗糙的圓盤以恒定角速度ω勻速轉(zhuǎn)動，質(zhì)量為m的物體與轉(zhuǎn)軸間系有一輕質(zhì)彈簧，已知彈簧的原長大于圓盤半徑.彈簧的勁度系數(shù)為k，物體在距轉(zhuǎn)軸R處恰好能隨圓盤一起轉(zhuǎn)動而無相對滑動，現(xiàn)將物體沿半徑方向移動一小段距離，若移動后，物體仍能與圓盤一起轉(zhuǎn)動，且保持相對靜止，則需要的條件是什么
?
22.設(shè)人造地球衛(wèi)星繞地球作勻速圓周運動，根據(jù)萬有引力定律、牛頓運動定律及周期的概念，論述人造地球衛(wèi)星隨著軌道半徑的增加，它的線速度變小，周期變大.
23.一質(zhì)點做勻加速直線運動，其加速度為a，某時刻通過A點，經(jīng)時間T通過B點，發(fā)生的位移為s1，再經(jīng)過時間T通過C點，又經(jīng)過第三個時間T通過D點，在第三個時間T內(nèi)發(fā)生的位移為s3，試?yán)脛蜃兯僦本€運動公式證明：a=(s3-s1)/2T.
24.小車拖著紙帶做直線運動，打點計時器在紙帶上打下了一系列的點.如何根據(jù)紙帶上的點證明小車在做勻變速運動?說出判斷依據(jù)并作出相應(yīng)的證明.
25.如圖1-80所示，質(zhì)量為1kg的小物塊以5m/s的初速度滑上一塊原來靜止在水平面上的木板，木板的質(zhì)量為4kg.經(jīng)過時間2s以后，物塊從木板的另一端以1m/s相對地的速度滑出，在這一過程中木板的位移為0.5m，求木板與水平面間的動摩擦因數(shù).
26.如圖1-81所示，在光滑地面上并排放兩個相同的木塊，長度皆為l=1.00m，在左邊木塊的最左端放一小金屬塊，它的質(zhì)量等于一個木塊的質(zhì)量，開始小金屬塊以初速度v0=2.00m/s向右滑動，金屬塊與木塊之間的滑動摩擦因數(shù)μ=0.10，g取10m/s，求：木塊的最后速度.
27.如圖1-82所示，A、B兩個物體靠在一起，放在光滑水平面上，它們的質(zhì)量分別為mA=3kg、mB=6kg，今用水平力FA推A，用水平力FB拉B，F(xiàn)A和FB隨時間變化的關(guān)系是FA=9-2t(N)，F(xiàn)B=3+2t(N).求從t=0到A、B脫離，它們的位移是多少?
28.如圖1-83所示，木塊A、B靠攏置于光滑的水平地面上.A、B的質(zhì)量分別是2kg、3kg，A的長度是0.5m，另一質(zhì)量是1kg、可視為質(zhì)點的滑塊C以速度v0=3m/s沿水平方向滑到A上，C與A、B間的動摩擦因數(shù)都相等，已知C由A滑向B的速度是v=2m/s，求：
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