(15分)如圖為俯視圖,在一光滑水平面上建立x-y平面直角坐標(biāo)系,有一質(zhì)量為m的小木塊從A點沿x軸方向以某初速度射出,A點離x軸距離為L,小木塊沿y軸負(fù)方向始終受到恒力F1=F0.小木塊的運動軌跡與x軸的交點B到y(tǒng)軸距離為s,當(dāng)同時施加沿x軸負(fù)方向恒力F2時,小木塊仍以原來初速度射出。其運動軌跡與x軸的交點C到y(tǒng)軸距離為,不計空氣阻力。

⑴求小木塊初速度v0的大;
⑵恒力F2的大。
⑶若F2=-kv,v為小木塊的速度.仍以原來的初速度射出小木塊,發(fā)現(xiàn)小木塊垂直x軸勻速通過.求此過程中F2對小木塊所做的功。
⑴v0;⑵F2;⑶W=-F0L。

試題分析:⑴當(dāng)木塊僅受恒力F1作用時,設(shè)運動時間為t1,在x方向上做勻速運動,有:s=v0t1  ①
在-y方向上做勻加速直線運動,有:L=        ②
由①②式聯(lián)立解得:v0       ③
⑵當(dāng)木塊又受到沿x軸負(fù)方向的恒力F2作用時,在x方向上將做勻減速直線運動,設(shè)運動時間為t2,根據(jù)勻變速直線運動位移公式有:=v0t2      ④
在-y方向上仍然做勻加速直線運動,有:L=       ⑤
由③④⑤式聯(lián)立解得:F2
⑶根據(jù)題意,F(xiàn)2=-kv,說明力F2的大小始終與木塊的速度大小成正比、方向相反,而木塊做變速運動,且起初運動軌跡為曲線,因此力F2的大小和方向起初均在變化,當(dāng)木塊垂直x軸勻速通過時,設(shè)其速度為v,根據(jù)平衡條件有:F0=kv        ⑥
設(shè)在小木塊從射出到通過x軸的過程中,F(xiàn)2對小木塊所做的功為W,
根據(jù)動能定理有:F0L+W=     ⑦
由③⑥⑦式聯(lián)立解得:W=-F0L
練習(xí)冊系列答案
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A.頭10 s內(nèi)的位移為10 m
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一小球沿斜面勻加速滑下,依次經(jīng)過A、B、C三點。已知AB=6m,BC=10m,小球經(jīng)過AB
和BC兩段所用的時間均為2s,則小球經(jīng)過A、B、C三點時的速度大小分別是(   )
A.2 m/s,3 m/s,4 m/s
B.3 m/s,4 m/s,5 m/s
C.2 m/s,4 m/s,6 m/s
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(8分)成龍曾在一部動作影片中扮演一位勇敢的刑警,為了抓住逃跑的搶劫犯,他從一座約22m高的立交橋上豎直跳下去,落在一輛正從橋下正下方勻加速經(jīng)過的裝滿沙土的長卡車上,卡車加速度為4m/s2,若卡車長14m,車廂內(nèi)沙土表面離地2m高,成龍剛跳下時卡車頭恰好從橋下露出且此時速為2m/s,試通過計算判斷成龍能否安全落在卡車?yán)铮?g取10m/s2)

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(1)若公交車剎車過程視為勻減速運動,其加速度a2大小是多少;
(2)若小明加速過程視為勻加速運動,通過計算分析他能否乘上該公交車.

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