考点强化练9直线运动中力和运动的综合应用1.(2018浙江杭州预测)2018年02月07日人类现役运力最强的火箭重型猎鹰(FalconHeavy)成功在肯尼迪航天中心完成了发射并完成一、二级火箭回收。其中一级火箭回收的过程可以简化为:猎鹰火箭发射上升至3436m的高空后开始下落,经过几秒到达距地面3256m高度处,立即打开反推器开始匀速下降50s,快到达地面前改变反推器而减速,成功落地时速度为4m/s。重力加速度的大小g取10m/s2,不考虑空气阻力。(1)求该火箭从静止开始下落至3256m高度处所需的时间及其在此处速度的大小;(2)若该火箭总质量m=5000kg,试求火箭在减速下降时受反推器作用力的大小。2.如图甲所示,初始有一质量m=5kg的物块以速度v0=10m/s在水平地面上向右滑行,在此时刻给物块施加一水平外力F,外力F随时间t的变化关系如图乙所示,作用3s时间后撤去外力F,规定水平向右为正方向,已知物块与地面间的动摩擦因数μ=0.2,重力加速度g取10m/s2。求:(1)撤去拉力F时物块的速度大小;(2)物块向右滑行的总位移。3.(2017~2018学年浙江台州市书生中学高一上)如图质量为2kg的物体在40N水平推力作用下,1s内沿竖直墙壁从静止开始下滑3m。求:(g取10m/s2)(1)物体与墙间的动摩擦因数;(2)若在1s末时把水平推力改为140N,计算物体一共能够滑动的位移。4.(2017~2018学年浙江宁波北仑中学高二下学期期中)如图甲所示,滑沙运动时,沙板相对沙地的速度大小会影响沙地对沙板的摩擦因数。假设滑沙者的速度超过8m/s时,滑沙板与沙地间的动摩擦因数就会由μ1=0.5变为μ2=0.25。可简化为如图乙所示,一滑沙者从倾角θ=37°的坡顶A处由静止开始下滑,滑至坡底B(B处为一平滑小圆弧)后又滑上一段水平地面,最后停在C处。已知滑板与水平地面的动摩擦因数恒为μ3=0.4,AB坡长L=26m,sin37°=0.6,不计空气阻力,求滑沙者(1)到B处时的速度大小;(2)在水平地面上运动的最大距离;(3)在AB段下滑与BC段滑动的时间之比。5.甲(2017~2018学年浙江金华一中高一上学期第二次段考)如图甲所示,木板OA可绕轴O在竖直平面内转动,某研究小组利用此装置探索物块在方向始终平行于斜面、大小为F=8N的力作用下加速度与斜面倾角的关系。已知物块的质量m=1kg,通过DIS实验,得到如图乙所示的加速度与斜面倾角的关系图线。若物块与木板间的动摩擦因数为0.2,假定物块与木板间的最大静摩擦力始终等于滑动摩擦力,g取10m/s2。试问:(1)图乙中图线与纵坐标交点a0多大?(2)图乙中图线与θ轴交点坐标分别为θ1和θ2,木板处于该两个角度时的摩擦力指向何方?说明在斜面倾角处于θ1和θ2之间时物块的运动状态。乙(3)如果木板长L=2m,倾角为37°,物块在F的作用下由O点开始运动,为保证物块不冲出木板顶端,力F最多作用多长时间?(sin37°=0.6,cos37°=0.8)6.每逢周末,许多餐厅生意火爆,常常人满为患,为能服务更多的顾客,服务员需要用最短的时间将菜肴送至顾客处。某次服务员用单手托托盘方式(如图),要求全程托盘水平,托盘和手之间的动摩擦因数为0.2,碗和托盘之间的动摩擦因数为0.125,服务员上菜最大速度为2.5m/s,位移10m,假设服务员加速、减速运动过程中是匀变速直线运动,且可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力。(重力加速度g取10m/s2)(1)求服务员运动的最大加速度;(2)求服务员上菜所用的最短时间;(3)若服务员不小心手上沾了油,手和托盘间的动摩擦因数变成了0.1,碗和托盘之间的动摩擦因数不变,求服务员的最大加速度。7.如图所示,将质量m=1kg的圆环套在固定的倾斜直杆上,杆的倾角为37°,环的直径略大于杆的截面直径。对环施加一位于竖直平面内斜向上与杆夹角为37°的拉力F=10N,使圆环由静止开始沿杆加速向上运动,已知环与杆间动摩擦因数μ=0.5。求:(1)F作用2s时圆环的速度是多大?(2)2s后撤去力F,圆环继续沿杆上滑的最大距离是多少?8.如图所示,倾角为37°,长为L=16m的传送带,转动速度为v=10m/s,动摩擦因数μ=0.5,在传送带顶端A处无初速度地释放一个质量为m=0.5kg的物体。已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s2。求:(1)传送带顺时针转动时,物体从顶端A滑到底端B的时间;(2)传送带逆时针转动时,物体从顶端A滑到底端B的时间。9.风洞是一种人工产生和控制气流的管道状实验设备,以模拟飞行器或物体周...
