:湖北高考物理复习直线运动和牛顿运动定律专项提升练习题
C.15 D.18
解析:选BC.设该列车厢与P相连的部分为P部分,与Q相连的部分为Q部分.设该列车厢有n节,Q部分为n1节,每节车厢质量为m,当加速度为a时,对Q有F=n1ma;当加速度为a时,对P有F=(n-n1)ma,联立得2n=5n1.当n1=2,n1=4,n1=6时,n=5,n=10,n=15,由题中选项得该列车厢节数可能为10或15,选项B、C正确.
8.(多选)如图甲所示,质量为m=1 kg的物体在水平拉力F作用下在水平地面上运动,物体的v-t图象如图乙所示,已知物体与地面之间的动摩擦因数为μ=0.2,g取10 m/s2,关于水平拉力F和摩擦力f随时间变化的图象正确的是( )
解析:选BD.由图乙知,0~1 s内物体沿正方向加速,1~2 s内物体沿正方向减速,2~3 s内物体沿负方向加速,3~4 s内物体沿负方向减速;摩擦力f=μmg=2 N,0~1 s内加速度为a1=4 m/s2,F1-μmg=ma1,F1=6 N;1~2 s内加速度为a2=-4 m/s2,F2-μmg=ma2,F2=-2 N,2~3 s内加速度a3=-4 m/s2,F3+μmg=ma3,F3=-6 N,3~4 s内加速度a4=4 m/s2,F4+μmg=ma4,F4=2 N;0~2 s内摩擦力沿负方向,2~4 s内摩擦力沿正方向.
9.低空极限跳伞是最近比较流行的极限运动,美国选手约翰·温克尔科特在安顺坝陵河大桥跳伞国际挑战赛获得冠军.已知参赛选手均从落差为H=224 m的高桥从静止开始下落,其中约翰·温克尔科特在下落一段时间后打开降落伞,之后立即以大小为a=12.5 m/s2的加速度做匀减速直线运动,假设人的安全着陆速度最大为vt=5 m/s.假设张伞前空气阻力不计,重力加速度为g=10 m/s2.约翰·温克尔科特的质量m=60 kg.
(1)如果在某次跳伞过程中,约翰·温克尔科特为了确保安全着陆,至少离地多高打开降落伞?
(2)在第(1)问中约翰·温克尔科特打开伞后所受的阻力为多大?
(3)为了满足上述条件,约翰·温克尔科特在整个运动过程中的最短时间为多少?
解析:(1)设约翰·温克尔科特下落高度为h时打开降落伞,此时速度为v,之后打开降落伞开始做匀减速直线运动,落地时速度刚好为5 m/s,这种情况下他在空中运动时间最短,则有v2=2gh
v2-v=2a(H-h)