20．如圖所示，質(zhì)量為40.0kg的雪橇（包括人）在與水平方向成37°角、大小為200N的拉力F作用下，沿水平面由靜止開始運(yùn)動(dòng)，雪橇與地面間動(dòng)摩擦因數(shù)為0.20；取g=10m/s2．
（1）求雪橇的加速度大�。�
（2）經(jīng)過(guò)2s撤去F，則從開始運(yùn)動(dòng)雪橇在5s內(nèi)的位移多大？

分析 （1）根據(jù)牛頓第二定律，抓住豎直方向上合力為零，水平方向有合力，求出加速度的大小．
（2）根據(jù)速度時(shí)間公式求出2s末的速度，結(jié)合牛頓第二定律求出撤去F后的加速度，根據(jù)速度時(shí)間公式求出物體速度減為零的時(shí)間，判斷物體是否停止，結(jié)合位移公式求出總位移．

解答 解：（1）對(duì)雪橇受力分析如圖所示，據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律有：
Fx-f=ma；  
N+Fy=mg
又：f=μN(yùn)；Fx=Fcos37°；Fy=Fsin37°
故：a=$\frac{Fcos37°-μ（mg-Fsin37°）}{m}$
代入數(shù)據(jù)解得a=2.6m/s2
（2）2s末的速度為：v2=at2=2.6×2=5.2 m/s
撤去F后，據(jù)牛頓第二定律有：μmg=ma′
故：a′=μg=0.20×10=2.0 m/s2
減速時(shí)間：t止=-$\frac{v2}{a′}$=2.6s＜3s
前2s內(nèi)雪橇位移：s1=$\frac{0+{v}_{2}}{2}$ t2=$\frac{0+5.2}{2}$×2=5.2m
后3s內(nèi)雪橇的位移：s2=$\frac{0+{v}_{2}}{2}$t止=$\frac{5.2+0}{2}$×2.6=6.76m
雪橇5s內(nèi)位移：s=s1+s2=（5.2+6.76）m=11.96m．
答：（1）雪橇的加速度大小為2.6m/s2；
（2）從開始運(yùn)動(dòng)雪橇在5s內(nèi)的位移11.96m．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式的綜合運(yùn)用，知道加速度是聯(lián)系力學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)的橋梁，注意物塊速度減為零后不再運(yùn)動(dòng)．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

10．質(zhì)量為m的雨滴在空中豎直下落，設(shè)空氣阻力的大小恒為f，則雨滴下落高度h的過(guò)程中空氣阻力對(duì)其做的功為（　�。�
A．0B．fhC．mghD．-fh

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

11．如圖所示，MN、PQ是兩條平行放置在水平面內(nèi)的光滑金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌寬度為L(zhǎng)導(dǎo)軌的右端接理想變壓器的原線圈，變壓器的副線圈與阻值為R的電阻組成閉合回路，變壓器的原、副線圈匝數(shù)之比n1：n2=k．質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒ab垂直MN、PQ放在導(dǎo)軌上，在水平外力作用下，從t=0時(shí)刻開始往復(fù)運(yùn)動(dòng)，其速度隨時(shí)間變化的規(guī)律是v=vmsin（$\frac{2π}{T}t$），已知垂直軌道平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，導(dǎo)軌、導(dǎo)體棒、導(dǎo)線和線圈的電阻均不計(jì)，電流表為理想交流電表，導(dǎo)體棒始終在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)．則下列說(shuō)法中正確的是（　�。�
A．導(dǎo)體棒兩端的最大電壓為BLvm
B．在t=$\frac{T}{4}$時(shí)刻，電流表的示數(shù)為$\frac{BL{v}_{m}}{{k}^{2}R}$
C．電阻R的電功率為$\frac{{B}^{2}{{L}^{2}v}_{m}^{2}}{{k}^{2}R}$
D．從t=0至t=$\frac{t}{4}$的時(shí)間內(nèi)，水平外力所做的功為$\frac{1}{2}m{v}_{0}^{2}$+$\frac{{B}^{2}{L\;}^{2}{\;v}_{m}^{2}}{{8k}^{2}R}$，

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

8．質(zhì)量為M，厚度可忽略的質(zhì)量分布均勻的薄板靜置于水平桌面上，其一端與桌邊對(duì)齊，在板上距板端為l處放一質(zhì)量為m的小花瓶．已知桌面長(zhǎng)L，如圖所示．水平恒力F作用于板上，板和花瓶在運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中不考慮翻轉(zhuǎn)．已知各接觸面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ，且最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力．重力加速度為g．求：
（1）花瓶相對(duì)板滑動(dòng)過(guò)程中，桌面對(duì)木板的滑動(dòng)摩擦力的大小；
（2）若花瓶能在板上滑動(dòng)，力F大小應(yīng)滿足的條件．
（3）若板在抽出過(guò)程中始終保持水平，將板從花瓶下抽出，為使板抽出后花瓶不至于從桌上掉下，則F至少為多大．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

15．某人從高為7m處以某一初速度豎直向下拋一小球，小球在與地面相碰后彈起，上升到高為3m處被接住，則這段過(guò)程中小球的位移大小和路程分別是（　�。�
A．3m，7mB．7m，3mC．10m，4mD．4m，10m

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

5．如圖所示在平面直角坐標(biāo)系xOy的第一象限中，存在垂直直面向外的云強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B．一帶電粒子以一定的速度平行于x軸正方向從y軸上的a處射入磁場(chǎng)，粒子從坐標(biāo)原點(diǎn)O射出磁場(chǎng)．現(xiàn)同一帶電粒子以原有速度的4倍平行于x正方向，從y軸上的a處射入磁場(chǎng)，經(jīng)過(guò)t0時(shí)間射出磁場(chǎng)，不計(jì)粒子所受的重力，則粒子的$\frac{q}{m}$為（　　）
A．$\frac{π}{6B{t}_{0}}$B．$\frac{π}{4B{t}_{0}}$C．$\frac{π}{3B{t}_{0}}$D．$\frac{π}{2B{t}_{0}}$

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

12．如圖所示，豎直平面內(nèi)有一個(gè)L=0.3m的輕繩，上端記在釘子上，下端懸掛質(zhì)量M=0.8kg的小球A，小球A靜止在光滑水平面上且與地面間無(wú)相互作用力．有一質(zhì)量m=0.2kg的小球B以速度v0=10m/s水平向左運(yùn)動(dòng)，與小球A發(fā)生對(duì)心碰撞，碰撞過(guò)程中無(wú)機(jī)械能損失，碰撞后小球A能在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)．g取10m/sλ．求：
（1）碰撞后瞬間小球A的速度為多大？
（2）小球A從碰撞后到最高點(diǎn)的過(guò)程中所受合外力的沖量大��？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

9．神州五號(hào)成功發(fā)射，楊利偉成為中國(guó)航天第一人．當(dāng)他處于超重狀態(tài)，他可能處在（　�。�
A．火箭發(fā)射升空的過(guò)程中B．航天器在預(yù)定軌道上運(yùn)行的過(guò)程中
C．載人倉(cāng)返回地面的過(guò)程中D．在離心機(jī)上訓(xùn)練時(shí)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

10．平拋運(yùn)動(dòng)可以分解為水平和豎直方向的兩個(gè)直線運(yùn)動(dòng)，在同一坐標(biāo)系中作出這兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的v-t圖線，如圖所示．若平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間大于2t1，下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是（　�。�
A．圖線b的斜率必為一常量，與坐標(biāo)軸標(biāo)度的選取無(wú)關(guān)
B．t1時(shí)刻的速度方向與初速度方向夾角為45°
C．0-t1時(shí)間內(nèi)水平位移與豎直位移之比為2：1
D．2t1時(shí)刻的速度是初速度的2倍

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