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1、简答题 贝贝和晶晶在探究牛顿第二定律的过程中分别采用了以下方案:两人都在水平桌面上放上一端带有定滑轮的长木板,将相同质量的滑块放在木板上后,贝贝在滑块上用绳子连接重物A;晶晶则直接在滑块上施加竖直向下的拉力F.物体A受的重力和拉力F大小相同,如图1所示.不计物体与长木板间的摩擦,也不计绳的质量及绳与滑轮的摩擦,若m1运动的加速度为a1,m2运动的加速度为a2,那么:

(1)a1和a2的大小关系是______;
(2)在上面的探究过程中,若物体与长木板间的摩擦不能忽略,贝贝的方案中如何才能将实验误差减小,请你至少说出两条:①______,②______.
(3)若贝贝通过改变拉绳的重物A的质量进行多次实验,并根据记录的实验数据描出如图2所示的F-a图象,则该图象表明贝贝实验中可能存在的问题是______.
参考答案:(1)根据牛顿第二定律:m1运动的加速度为a1=GAm1+mA
m2运动的加速度为a2=Fm2
F=GA,故a1<a2;
(2)小车在水平方向上受绳的拉力和摩擦力,想用钩码的重力表示小车受到的合外力,首先需要平衡摩擦力;
设绳子上拉力为F,对小车根据牛顿第二定律有:
F=Ma ①
钩码有:mg-F=ma ②
F=mgM+m?M=mg1+mM
由此可知当M>>m时,够码的重力等于绳子的拉力即为小车是合外力.
故为了减小误差采取的措施有①将木板的左端垫高以平衡摩擦力;②让滑块的质量远人于拉绳的重物的质量;③多次测量取平均值等等.
(3)由F-a图象知拉力F达到一定值后才开始有加速度,说明贝贝实验中可能存在的问题是:没有平衡滑块与木板间的摩擦力.
故答案为:(1)a1<a2;(2)①将木板的左端垫高以平衡摩擦力;②让滑块的质量远人于拉绳的重物的质量;③多次测量取平均值等等.
(3)没有平衡滑块与木板间的摩擦力.
本题解析:
本题难度:一般
2、选择题 一辆正沿平直路面行驶的车厢内,一个面向车前进方向站立的人对车厢壁施加水平推力F,在车前进s的过程中,下列说法正确的是:

A.当车匀速前进时,人对车做的总功为正功
B.当车加速前进时,人对车做的总功为负功
C.当车减速前进时,人对车做的总功为负功
D.不管车如何运动,人对车做的总功都为零
参考答案:B
本题解析:人对车施加了三个力,分别是推力F、静摩擦力f、压力,其中推力F和静摩擦力f分别发生了相同的位移,做了正功和负功。当车匀速时,先对人分析,人匀速,两反作用力
和
相等,
,
,则人对车做的总功为零,选项A错误。人加速时,
,有
,静摩擦力做功大些,故人对车做的总功为负功,选项B正确。人减速时,
,
,推力做正功更多,人对车做的总功为正功,选项C错误。人对车做的总功与人的运动状态(即车的运动)有关,选项D错误。
本题难度:一般
3、计算题 如图所示,质量为0.78kg的金属块放在水平桌面上,在与水平方向成37°角斜向上、大小为3.0N的拉力F作用下,以2.0m/s的速度向右做匀速直线运动。(sin37°=0.60,cos37°=0.80,g取10 m/s2)求:
(1)金属块与桌面间的动摩擦因数;
(2)如果从某时刻起撤去拉力,撤去拉力后金属块在桌面上滑行的最大距离。

参考答案:解:(1)设力F作用时物体的加速度为a1,对物体进行受力分析,由牛顿第二定律可知
Fcosθ-μFN=0
FN=mg-Fsinθ
μ=0.13
(2)撤去力后,由牛顿第二定律有
-μmg=ma
a=-1.3m/s2
由v02=2as
X=1.5m
本题解析:
本题难度:一般
4、简答题 水平桌面上质量为1kg的物体受到2N的水平拉力,产生1.5m/s2的加速度.若水平拉力增至4N,则物体将获得多大的加速度?
参考答案:根据牛顿第二定律有:F1-f=ma1
代入数据得,f=0.5N.
则拉力为4N时的加速度a2=F2-fm=4-0.51m/s2=3.5m/s2.
故物体的加速度为3.5m/s2.
本题解析:
本题难度:一般
5、计算题 (18分)如图所示为儿童乐娱乐的滑梯示意图,其中AB为长s1=3m的斜面滑槽,与水平方向夹角为370,BC为水平滑槽,AB与BC连接处通过一段圆弧相连,BC右端与半径R=0.2m的四分之一圆弧CD相切,ED为地面。儿童在娱乐时从A处由静止下滑,设该儿童与斜面滑槽及水平滑槽之间动摩擦因数都为μ=0.5,求:

(1)该儿童滑到斜面底端B点时的速度为多大?
(2)为了使该儿童滑下后不会从C处平抛出去,水平滑槽BC长度s2应大于多少?
(sin370=0.6,cos370=0.8,g=10m/s2)
参考答案:(1)
?(2)1m
本题解析:解答本题的关键是要多次运用功能关系列式求解,同时应注意分析题意中的临界条件.
(1)小孩由A滑到B的过程,由能的转化和守恒:

带入数据计算得,小孩到B时速度
(2)儿童在C点若速度过大则重力不足以提供向心力将会做平抛运动.要使儿童不会做平抛(与接触面间压力不为零),则在C点儿童应做圆周运动,满足:
解得:
.
儿童从B到C处,根据能的转化和守恒:
解得:
?
所以为了使该儿童滑下后不会从C处平抛出去,水平滑槽BC长度s2应大于1m.
本题难度:一般