对单物体(质点)的应用 知识点题库

风洞实验室中可以产生水平向右的、大小可调节的风力,现将一套有小球的细直杆放入风洞实验室,小球孔径略大于细杆直径,杆足够长,如图所示,小球的质量为1kg,球与杆间的滑动摩擦因数为0.5.(取g=10m/s2

  1. (1) 当杆在水平方向上固定时(如图虚线所示),调节风力的大小,使风对小球的力大小恒为4N,求此时小球受到的摩擦力f1的大小.

  2. (2) 若调节细杆使杆与水平方向间夹角θ为37°并固定(如图实线所示),调节风力的大小,使风对小球的力大小恒为40N,求小球从静止出发在细杆上2秒内通过位移的大小.

  3. (3) 上题中,求小球在细杆上运动2秒的过程中,风力对小球做的功和2秒末风力的功率.

  4. (4) 当风力为零时,调节细杆与水平方向之间的夹角θ(0<θ<90°),然后固定,使小球从杆的底端以速率v0沿杆上滑.试通过计算、分析,说明在不同的夹角θ情况下,小球在杆上可能的运动情况.

在水平路面上运动的汽车的额定功率为100kW,质量为10t,设阻力恒定,且为车重的0.1倍,求:

  1. (1) 汽车在运动过程中所能达到的最大速度.

  2. (2) 若汽车以0.5m/s2的加速度从静止开始做匀加速直线运动,这一过程能维持多长时间?

  3. (3) 若汽车的额定功率不变,从静止启动后,当汽车的加速度为2m/s2时,速度多大?

如图所示,质量m=10kg的物体在水平面上向右运动,物体与水平面间的动摩擦因数为0.2,与此同时物体受到一个水平向左的推力F=20N的作用,取g=10m/s2 , 则物体的加速度是(   )

A . 0 B . 4 m/s2 , 水平向右 C . 4 m/s2 , 水平向左 D . 2 m/s2 , 水平向右
假设有一辆空车与一辆货车(车型完全相同),在同一路面上以相同速率行驶,突遇紧急情况采取紧急刹车措施,为便于研究问题可以认为两车滅速过程中水平方向只受滑动摩擦力.车轮只滑不转,且动摩擦因数相同,以下分析正确的是(   )

A . 货车由于惯性大,滑行距离远 B . 货车由于受到的摩擦阻力大.滑行距离小 C . 空车惯性小,滑行时间短 D . 两车滑行位移相间,停下来所用时间也相同.
在光滑水平面上有一物块受水平恒力F的作用而运动,在其正前方固定一个足够长的轻质弹簧,如图所示,当物块与弹簧接触并将弹簧压至最短的过程中,下列说法正确的是(   )

A . 物块接触弹簧后立即做减速运动 B . 物块接触弹簧后先加速后减速 C . 当弹簧处于压缩量最大时,物块的加速度等于零 D . 当物块的速度为零时,它所受的合力不为零
如图所示,水平地面上静止放置一辆小车A,质量mA=4kg,上表面光滑,小车与地面间的摩擦力极小,可以忽略不计,可视为质点的物块B置于A的最右端,B的质量mB=2kg,现对A施加一个水平向右的恒力F=10N,A运动一段时间后,小车左端固定的挡板与B发生碰撞,碰撞时间极短,碰后A、B粘合在一起,共同在F的作用下继续运动,碰撞后经时间t=0.6s,二者的速度达到vt=2m/s,求

  1. (1) A开始运动时加速度a的大小;
  2. (2) A、B碰撞后瞬间的共同速度v的大小;
  3. (3) A的上表面长度l.
如图,水平地面上的小车上固定有一硬质弯杆,质量均为m的小球A,B由细线相连,小球A固定在杆的水平段末端,当小车向右加速运动时细线与竖直方向的夹角为θ,下列说法正确的是(重力加速度为g)(  )

A . 小车的加速度大小等于gcotθ B . 细线对小球B的拉力大小等于mgsinθ C . 杆对小球A的作用力大小等于 D . 杆对小球A的作用力方向水平向右
如图,在竖直平面内,直径为R的光滑半圆轨道和半径为R的光滑四分之一圆轨道水平相切于O点.O点在水平地面上.可视为质点的小球从O点以某一初速度进入半圆,刚好能通过半圆的最高点A,从A点飞出后落在四分之一圆轨道上的B点,不计空气阻力,g=l0m/s2 . 则B点与O点的竖直高度差为(   )

A . R B . R C . R D . R
如图所示,在水平面上,质量为10kg的物体A拴在一水平被拉伸弹簧的一端,弹簧的另一端固定在小车上,当它们都处于静止时,弹簧对物块的弹力大小为3N,若小车突然以a=0.5m/s2的加速度水平向左匀加速运动时(    )

A . 物块A相对于小车向右滑动 B . 物块A受到的摩擦力方向不变 C . 物块A受到的摩擦力变小 D . 物块A受到弹簧的拉力将增大
如图甲所示,某人正通过定滑轮将质量为 m 的货物提升到高处。滑轮的质量和摩擦均不 计,货物获得的加速度 a 与绳子对货物竖直向上的拉力 T 之间的关系图像如图乙所示。 由图可以判断下列说法错误的是(重力加速度为 g)(   )

      

图甲                      图乙

A . 图线与纵轴的交点 M 的值 B . 图线的斜率等于物体质量的倒数 C . 图线与横轴的交点 N 的值 D . 图线的斜率等于物体的质量
如图所示,水平传送带AB两端相距s=7.5 m,工件与传送带间的动摩擦因数μ=0.1.工件滑上A端瞬时速度vA=4 m/s,达到B端的瞬时速度设为vBg取10 m/s2 , 则(  )

A . 若传送带不动,则vB=2 m/s B . 若传送带以速度v=4 m/s逆时针匀速转动,vB=1 m/s C . 若传送带以速度v=5 m/s顺时针匀速转动,vB=5 m/s D . 若传送带以速度v=6 m/s顺时针匀速转动,vB=6 m/s
如图所示,电阻r=0.3Ω,质量m=0.1kg的金属棒CD垂直静置在位于水平面上的两条平行光滑金属导轨上,金属棒与导轨间接触良好,导轨电阻不计,导轨左端接有阻值R=0.5Ω的电阻。量程为0~3.0A的电流表串接在一条导轨上,量程为0~1.0V的电压表接在电阻R的两端。垂直导轨平面的匀强磁场向下穿过平面。现以向右恒定外力F使金属棒向右移动,观察到两表的示数逐渐变大,最后两表示数稳定,其中一个电表正好满偏,而另一个电表未满偏,此时导体棒的速度为v=2m/s。两电表均为理想电表。求:

  1. (1) 拉动金属棒的外力F多大?
  2. (2) 若电表读数稳定后某一时刻,撤去外力F,求此后电阻R上产生的热量是多少?
  3. (3) 在(2)的条件下,若测得通过电阻R的电量总共为0.25库仑,求此后导体棒运动的总位移多大?
小明站在水平地面上,手握不可伸长的轻绳一端,绳的另一端系有质量为m的小球,甩动手腕,使球在竖直平面内做圆周运动。当球某次运动到最低点时,绳突然断掉,球飞行水平距离d后落地,如图所示。已知握绳的手离地面高度为d,手与球之间的绳长为 d,重力加速度为g。忽略手的运动半径和空气阻力。
图片_x0020_100019
  1. (1) 求绳断开时球的速度大小v1
  2. (2) 问绳能承受的最大拉力多大?
  3. (3) 改变绳长,使球重复上述运动,若绳仍在球运动到最低点时断掉,要使球抛出的水平距离最大,绳长应为多少?最大水平距离为多少?
如图所示,V形细杆AOB能绕其对称轴OOˊ转动,OOˊ铅竖直方向,V形杆的两臂与转轴间的夹角均为α=450.两质量均为m=0.1kg的小环,分别套在V形杆的两 臂上,并用长为L=1.2m、能承受最大拉力Fm=4.5N的轻质细线连结,环与细杆两臂间的最大静摩擦力等于两者间弹力的0.2倍.当杆以角速度ω转动时,细线始终处于水平状态,取 g=10m/s2.

  1. (1) 求杆转动角速度ω的最小值;
  2. (2) 将杆的角速度从最小值开始缓慢增大,直到细线断裂,写出此过程中细线拉力随角速度变化的函数关

    系式。

在水平地面上有一质量为m = 4.0kg的物体,在水平拉力F的作用下,由静止开始运动.当t1=10s后,拉力大小减为F/3.该物体的v-t图像如图所示,g取10m/S2.求:

图片_x0020_753991835

  1. (1) 物体受到的水平拉力F的大小;
  2. (2) 物体与地面间的动摩擦因数μ.
一倾角为30°的斜劈放在水平地面上,一物体沿斜劈匀速下滑.现给沿斜面下滑的物体施加如图所示力F,F与竖直方向夹角为30°,斜劈仍静止,则下列说法中正确的是(   )

图片_x0020_100016

A . 施加力F后,地面对斜劈的摩擦力大小为零 B . 施加力F后,地面对斜劈的摩擦力方向水平向左 C . 施加力F后,斜面对物体的摩擦力变大 D . 若施加给沿斜面下滑的物体的推力F变为水平向右且斜劈仍静止,此时地面对斜劈的摩擦力为零
如图所示,质量为m=1kg的物块与竖直墙面间的动摩擦因数为μ=0.5,从t=0时刻开始用恒力F斜向上推物块,F与墙面间夹角α=37°,在t=0时刻物块速度为0。(g=10 m/s2) (sin37°=0.6, cos37°=0.8)

  1. (1) 若F=12.5N,墙面对物块的静摩擦力多大?
  2. (2) 若要物块保持静止,F至少应为多大?(假设最大静摩擦力等于同样正压力时的滑动摩擦力,F的计算结果保留两位有效数字)
如图所示,绷紧的水平传送带以恒定速率v1运行。t=0时刻,初速度大小为v2的小物块从与传送带等高的光滑水平面滑上传送带,以地面为参考系,v2>v1 . 则小物块在传送带上运动的v﹣t图象可能正确的是(   )

A . B . C . D .
质量为m=1.0kg的小滑块(可视为质点)放在质量为M=3.0kg的长木板的右端,木板上表面光滑,木板与地面之间的动摩擦因数为μ=0.2,木板长L=1.0m.开始时两者都处于静止状态,现对木板施加水平向右的恒力F=12N,如图所示,经一段时间后撤去F.为使小滑块不掉下木板,试求:用水平恒力F作用的最长时间.(g取10m/s2

  图片_x0020_2063693610

图为仓库中常用的皮带传输装置示意图,它由两台皮带传送机组成,一台水平传送,A、B两端相距3m,另一台倾斜,传送带与地面的夹角θ=37°,C、D两端相距4.45m,B、C相距很近。水平传送以5m/s的速度沿顺时针方向转动,现将质量为10kg的一袋大米无初速度地放在A端,它随传送带到达B端后,速度大小不变地传到倾斜送带的C点,米袋与两传送带间的动摩擦因数均为0.5,g取10 ,sin37°=0.6,cos37°=0.8 ,试求:

图片_x0020_100029

  1. (1) 米袋沿传送带从A运动到B的时间;
  2. (2) 若CD部分传送带不运转,求米袋沿传送带在CD上所能上升的最大距离; 
  3. (3) 若倾斜部分CD以4m/s的速率顺时针方向转动,求米袋从C运动到D所用的时间。