河北省张家口市第四中学2017_2018学年高一物理上学期期末假期作业3.doc

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1、- 1 -高一级部 20172018 学年度第一学期期末物理学科第 3 次假期作业1.一质点由静止开始做匀加速直线运动，加速度大小为 a1，经时间 t 后，开始做加速度大小为 a2的匀减速直线运动，再经 t 时间恰好回到出发点，求两次的加速度大小之比。2. 一高台(离水面 10m)上的跳水运动员以 6m/s 的速度竖直向上跳出，设起跳时运动员重心在平台以上 1m 高处的 O 点，求运动员(重心)离开 O 点 1.6m 的运动时间(g10m/s 2)3.将质量为 m 的物体以初速度 v0从地面向上抛出设物体在整个过程中所受空气阻力的大小恒为 ，求物体上升的最大高度和落回地面时的速度大小fF4.

2、如图所示，一辆汽车 A 拉着装有集装箱的拖车 B，以速度 v130 m/s 进入向下倾斜的直车道车道每 100m 下降 2m为使汽车速度在 s200 m 的距离内减到 v210m/s，驾驶员必须刹车假定刹车时地面的摩擦阻力是恒力，且该力的 70%作用于拖车 B，30%作用于汽车 A已知 A 的质量 m12000 kg，B 的质量 m26000kg求汽车与拖车的连接处沿运动方向的相互作用力(重力加速度 g 取 10m/s2)- 2 -5. 如图所示，一水平传送带以 2 m/s 的速度做匀速运动，传送带两端的距离s20 m，将一物体轻轻地放在传送带一端，物体由这一端运动到另一端所需的时间为 t11

3、 s求物体与传送带之间的动摩擦因数 (g 取 10 m/s2) 6. 如图所示，A、B 两轮间距 l3.25 m，套有传送带，传送带与水平面成 30角，轮子转动方向如图所示，使传送带始终以 2 m/s 的速度运行，将一物体无初速度地放到 A 轮处的传送带上，物体与传送带间的动摩擦因素 ，求物体从 A 运动到 B 所需的时间(g35取 10m/s2)7. 质量为 2kg 的物体在水平推力 F 的作用下沿水平面做直线运动，一段时间后撤去 F，其运动 v-t 图象如图所示g 取 10m/s2，求：(1)物体与水平面间的动摩擦因数 ；(2)水平推力 F 的大小；- 3 -(3)010 s 内物体运动位

4、移的大小8.如图甲所示，一个可视为质点的质量 的物块，在粗糙水平面上滑行，经过 A 点时2mkg物块速度为 ，同时对其施加一与运动方向相反的恒力 ，此后物块速度随时间012/vms F变化的规律如图乙所示，取 g=10m/s2求：（1）物块与水平面之间的动摩擦因数 和所施加的恒力 大小；（2）从施加恒力 开始，物块再次回到 A 点时的速度大小F9.如图所示，倾角 =30的光滑斜面的下端与水平地面平滑连接（可认为物体在连接处速率不变） 一个质量为 m 的小物体（可视为质点） ，从距地面 h=3.2m 高处由静止沿斜面下滑物体与水平地面间的动摩擦因数为 =0.4，重力加速度 g=10m/s2，求：

5、（1）物体沿斜面下滑的加速度 a 的大小；（2）物体下滑到达斜面底端 A 时速度 vA的大小；（3）物体在水平地面上滑行的时间 t10.如图为孩子游戏比赛过程中的物理模型倾角为 37的斜面 AB 长为 1.5m，距斜面底端B 处 6.5m 的 C 点右方有一水池质量为 1.0kg 的物体（可视为质点）静置于斜面顶端 A，物体与斜面、水平面之间的动摩擦因数均为 0.5，现对物体施加一平行斜面向下的拉力F1=1.0N，物体到达水平地面后，拉力变为 F2=7.0N，方向水平向右 （物体由斜面底端转入水平面前后速度大小不变，g 取 l0m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8）求：- 4 -（

6、1）物体到达斜面底端 B 时的速度大小及在斜面上的运动时间；（2）为使物体不掉入水池，F 2的最长作用时间是多少？- 5 -第 3 次假期作业参考答案1. 1:3解析：解法一：(图象法)画出质点的运动图象如图所示设图中 A、B 两点对应的速率分别为 v1和 v2，图中 C 点的横坐标为(t+t)物体位移为 0，有面积关系：，则OACDBS12()()2vtvt又直线斜率关系为 12tt由以上两式可得 ，13t所以质点的加速度大小之比为112vatt 解法二：(运动学公式法)设质点匀加速运动的位移为 x，t 秒末的速度为 v，由题意得，在第一个 t 时间内有 ， 21at 1vat在第二个 t

7、时间内，质点做初速度为 va 1t、加速度大小为 a2的匀减速直线运动，速度减为零后再反向加速而回到出发点故有 2xt联立上述三式得：a 1:a21:3- 6 -2. t10.4s，t 20.8s， 317s5t解析：匀变速直线运动中，x、v、a 均为矢量，这些物理量的矢量性有时会带来多解问题，本题有三种可能，如图中所示运动员做初速度竖直向上为 6m/s、加速度竖直向下为 10m/s2的匀变速直线运动取竖直向上为正方向求解取竖直向上为正方向，v06m/s，a-10m/s 2.设经历时间为 t，当经 O 点以上 1.6m 处时，x 1+1.6m由 ，210x得 ，.6tt解得 t10.4s，t

8、20.8s当经 O 点以下 1.6m 处时，x 2-1.6m，得 ，.60tt解得 3417317ss55tt舍 去3. ， 20()fmvxgF0ftgFv解析:本题中物体的运动包括上升过程和下降过程：上升过程：物体受重力 mg 和向下的空气阻力 作用，设加速度大小为 ，根据牛顿f a上- 7 -第二定律，有fmgFa上根据运动学公式得(物体做匀减速直线运动)20vxa上下降过程：物体受重力 mg 和向上的空气阻力 作用，同理有：fF，fmgF下2tvxa下联解上述四个方程，得， 20()fmvxgF0ftgFvx 和 即为题目所求的上升的最大高度和落回地面时的速度大小t4. 880 N解析

9、:汽车沿倾斜车道做匀减速运动，用 a 表示加速度的大小，有 21vas用 F 表示刹车时的阻力，根据牛顿第二定律有F-(m1+m2)g sin(m 1+m2)a， 式中 sin0设刹车过程中地面作用于汽车的阻力为 ，f根据题意 310fF方向与汽车前进方向相反：用 表示拖车作用于汽车的力，设其方向与汽车前进方向Nf相同以汽车为研究对象，由牛顿第二定律有 11sinNfmga由式得 12130()(sin)(si)Nfmaga由以上各式，代入有关数据得 880 Nf- 8 -5. 0.1解析:物体轻放于传送带后，是在摩擦力作用下做加速运动，当速度达到传送带速度后，就无摩擦力，则改做匀速运动，设一

10、直加速，则在 11 s 内能发生的最大位移，故物体一定是先加速运动后匀速运动2120vstm设匀加速运动的时间为 t1，则位移 ，1()stv整理得 1202st s所以加速度 221/vamt由牛顿第二定律知 mgma，所以动摩擦因数 0.1g6. 1.25s解析:刚将小物体由静止放上传送带时，摩擦力提供动力，如图所示，由牛顿第二定律得：在 x 轴方向 mgsin 30+ ma 1 f在 y 轴方向 cos0NFmg摩擦力公式 Nf由式得 2(sin3cos)8.0m/sa故有：第一加速阶段的时间为 1.5vta- 9 -第一加速阶段的位移为 21m0.258.vxa当小物体在第二阶段中与传

11、送带具有共同速度时，所受摩擦力 ，又由于 mg sin300f mg cos30，故小物体仍会继续加速下滑，而摩擦力方向变为沿斜面向上，受力如图所示，由牛顿第二定律可得：x 轴方向上： 2sin30mgfay 轴方向上： coNF摩擦力公式： f由以上三式得： 22(sin30cs).0m/sag因而，在第二阶段小物体以 v2m/s 和 a2.0 m/s 2做匀加速运动，其位移为： 3.25m-0.25m3.0 m21xl由位移公式得 ，代入数值得： ，22vtt2213tt解得 t21 s故所用总时间为 tt 1+t20.25 s+1 s1.25 s7. 0. 2; 6N; 46m解析:(1

12、)设物体做匀减速直线运动的时间为t 2、初速度为 v1、末速度为 v2、加速度为 a2，则 221m/svat设物体所受的摩擦力为 ，根据牛顿第二定律，有fF 2fFa- 10 - fFmg联立得 20.ag(2)设物体做匀加速直线运动的时间为t 1、初速度为 v0、末速度为 v1、加速度为 a1，则 210m/svat根据牛顿第二定律，有 1fF联立得16Nmga(3)解法一：由匀速直线运动位移公式，得2212011246mxvttvtat 解法二：根据 v-t 图象围成的面积，得01212xtvt 8.（1） ；（2）8.FN， 43/6.92/Amss解析：（1）从图象可知，02s 内物

13、体做匀减速直线运动，加速度大小为： 216/ams根据牛顿第二定律可知： 1Fga24s 内物体做反方向的匀加速直线运动，加速度大小为： 22 /as根据牛顿第二定律可知： 2m联立两式得： 80.FN，（2）由 vt 图象可得匀减速阶段： 1x反方向匀加速运动阶段： ，2Ava- 11 -解得： 43/6.92/Avmss9.（1） ；（2） ；（3）5a8Av2ts解析：（1）物体由静止沿斜面下滑过程，由牛顿运动定律有：沿斜面方向： gsina代入数据解得： 25/m（2）设物体由静止沿斜面下滑经时间 t1至底端 A 处，由运动学规律有：21sin30hatAv联解式并代入数据得： 8/Avms（3）物体在地面作匀减速运动，设加速度大小为 a，由牛顿运动定律有：mga0Avt 联解式并代入数据得： 2ts10.（1）物体到达斜面底端 B 时的速度大小为 3m/s，在斜面上的运动时间为 1s；（2）为使物体不掉入水池，F 2的最长作用时间是 1s解析：（1）在斜面上由牛顿第二定律得： 1 137Fmgsincosma解得 23/ams由 得：211vx13/vaxs下滑所需时间为 1ts（2）在水平地面上加速时 ，解得22Fmga 22/ms撤去外力后 ，3ga5/s设撤去外力后的速度为 ，2v2213vxa- 12 -解得 ，25/vms21vtsa最长作用时间为 1s2F