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(15分)如图所示,一平板车以某一速度v0匀速行驶,某时刻一货箱(可视为质点)无初速地放置于平板车上,货箱离车后端的距离为l=3 m,货箱放在车上的同时,平板车开始刹车,刹车过程可视为做a=4 m/s2的匀减速直线运动.已知货箱与平板车之间的动摩擦因数μ=0.2,g取10 m/s2

(1)求平板车开始刹车时,货箱加速度?
(2)为使货箱不从平板车上掉下来,平板车匀速行驶的速度v0应满足什么条件?
(3)若v0=4m/s时平板车从开始刹车到最后静止的全过程中,平板车相对地面的位移和平板车相对于货箱的位移以及路程各为多少?
(1)2m/s2      (2)v0≤6m/s   (3)2m     

试题分析:(1)货箱无初速地放置于平板车上,货箱受到向前的滑动摩擦力,由牛顿第二定律,得货箱的加速度为:
     (1)
解得:      (2)
(2)设经过时间t,货箱和平板车达到共同速度v,以货箱为研究对象,货箱向右做匀加速运动,
货箱向右运动的位移为:  (3)
      (4)
平板车向右运动的位移为:     (5)
     (6)
为使货箱不从平板车上掉下来,应满足:  (7)
联立以上各式得:    (8)
代入数据:    (9)
(3)小车一直做匀减速运动,平板车相对于地面的位移为:
     (10)
货箱先匀加速后匀减速,加速度大小 
当和平板车具有共同速度时,时间为:
,解得:    (11)
之前货箱做匀加速,之后做匀减速,共同速度之前相对位移为    (12)
共同速度之后相对位移为:       (13)
所以相对位移     (14)
相对路程     (15)
练习册系列答案
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在光滑水平面上,有一个物体同时受到两个水平力F1与F2的作用,在第1s内物体保持静止状态。若力F1、F2随时间的变化如图所示。则物体(   )
A.在第2s内做加速运动,加速度大小逐渐减小,速度逐渐增大
B.在第3s内做加速运动,加速度大小逐渐增大,速度逐渐增大
C.在第4s内做加速运动,加速度大小逐渐增大,速度逐渐增大
D.在第5s末加速度为零,运动方向与F1方向相反

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在光滑的水平面上,用F=6N的恒力,水平作用在质量为2kg的质点上,使其由静止开始运动。试比较经过5s的时间或经过5m的位移时,突然撤去拉力,得到的结论不正确是
A.撤力时,前种情况的末速度大于后种情况的末速度
B.撤力时,前种情况的末速度小于后种情况的末速度
C.撤力前,前种情况比后种情况滑行的路程长
D.撤力前,前种情况比后种情况滑行的时间长

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(14分)某消防员在一次执行任务过程中,遇到突发事件,需从10m长的直杆顶端从静止开始匀加速下滑,加速度大小a1=8m/s2,然后立即匀减速下滑,减速时的最大加速度a2=4m/s2,若落地时的速度不允许超过4m/s,把消防员看成质点,求该消防员下滑全过程的最短时间。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

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(1)当传送带沿逆时针方向以v1=3m/s的速度匀速运动时,将小物块无初速地放在A点后,它运动至B点需多长时间?(计算中可取
(2)小物块相对于传送带运动时,会在传送带上留下痕迹。当传送带沿逆时针方向匀速运动时,小物块无初速地放在A点,运动至B点飞出。要想使小物块在传送带上留下的痕迹最长,传送带匀速运动的速度v2至少多大?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

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A.15 JB.1.5 JC.12.5 JD.2.5 J

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(20分)图中左侧部分为过山车简易模型装置,它是由弧形轨道PQ、竖直圆轨道MQ和水平轨道QN组成。所有轨道都光滑且之间均平滑对接,圆形轨道半径R=0.5m,一质量为m1=1kg的小球a从离水平轨道高为h=5m的地方沿弧形轨道静止滑下,经圆轨道运动一周后与静止在N处的小物块b发生正碰,碰后小球a沿原路返回到M点时,对轨道的压力恰好为0。碰后小物块b滑上一足够长的木板c上,已知物块b与木板c之间的动摩擦因数为μ1=0.4,木板c与地面之间的动摩擦因数μ2=0.1,物块b的质量为m2=3kg,木板c的质量为m3=4.5kg,g取10m/s2,求:

(1)小球a第一次经过圆形轨道最低点时的速度;
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