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1、简答题 如图,小球m从斜面上高H处自由下滑,后进入半径为R的圆轨道,不计摩擦,则H为多少才能使球m能运动到轨道顶端.
参考答案:最高点由牛顿第二定律mg=mv2R?
v=
本题解析:
本题难度:一般
2、选择题 如图所示,绘出了轮胎与地面间的动摩擦因数分别为
1和
2时,紧急刹车时的刹车痕迹(即刹车距离s)与刹车前车速v的关系曲线,则
1和
2的大小关系为(?)

A.
1<
2
B.
1>
2
C..
1=
2
D.条件不足,不能比较
参考答案:B
本题解析:取相同的车速v,可知得μ1的刹车距离小于μ2的刹车距离。汽车在做减速运动,知加速度与行车方向相反。由
,其中加速度取负值,故μ1加速度大于μ2加速度。再由f=ma,得到
。最后,
,对于同一辆车其重量不会变化,即
1>
2。
本题难度:一般
3、计算题 如图甲所示,质量为m=1kg的物体置于倾角为θ=37°(sin37?=0.6;cos37?=0.8)的固定且足够长的粗糙斜面上,对物体施以平行于斜面向上的拉力F,t1=1s时撤去拉力,物体运动的部分v—t图像如图乙所示(物体与斜面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取10 m/s2)试求:

(1)拉力F的大小。
(2)t=4s时物体的速度v的大小。
参考答案:(1) F=30N (2) 2m/s
本题解析:(1)设力F作用时物体的加速度为a1,对物体进行受力分析,
y轴? N —mgcosθ=" 0" ?1分
公式? f =" μ" N ?1分
x轴 F-mgsinθ-μmgcosθ=ma1? 3分
撤去力后,由牛顿第二定律有mgsinθ+μmgcosθ=ma2? 3分
根据图像可知:a1=20m/s2,a2=10m/s2,代入解得F=30N,μ=0.5。? 4分
(2)设撤去力后物体运动到最高点时间为t2,
v1=a2t2,解得t2=2s,
则物体沿着斜面下滑的时间为t3=t-t1-t2=1s,
设下滑加速度为a3,由牛顿第二定律mgsinθ-μmgcosθ=ma3,
有a3="2" m/s2,t=4s时速度v=a3t3=2m/s。? 4分
点评:本题首先要理解速度的物理意义:斜率等于加速度,“面积”等于位移.也可以根据动量定理和动能定理结合求解.
本题难度:一般
4、计算题 (10分)如图所示,水平传送带AB的右端与在竖直面内的用内径光滑的钢管弯成的“9”形固定轨道相接,钢管内径很小。传送带的运行速度v0=4.0m/s,将质量m=1kg的可看做质点的滑块无初速地放在传送带的A端。已知传送带长度L= 4.0 m,离地高度h=0.4 m,“9”字全髙H= 0.6 m,“9”字上半部分3/4圆弧的半径R=0.1m,滑块与传送带间的动摩擦因数μ=0.2,重力加速度g=10 m/s2,试求:

(1)滑块从传送带A端运动到B端所需要的时间;
(2)滑块滑到轨道最高点C时对轨道作用力;
(3)滑块从D点抛出后的水平射程。
参考答案:2s? 30N? 1.1m
本题解析: (1)滑块在传送带上加速运动时,由牛顿第二定律知μmg=ma,
解得
?m/s2
加速到与传送带相同的速度所需要的时间
s
滑块的位移
,此时滑块恰好到达B端。
滑块从传送带A端运动到B端所需要的时间为2s
(2)滑块由B到C过程应用动能定理,有
在最高点C点,选向下为正方向,由牛顿第二定律得
联立解得
N,
由牛顿第三定律得,滑块滑到轨道最高点C时对轨道作用力的大小
N,方向竖直向上。
(3)滑块由C到D过程应用动能定理,有
D点到水平面的高度
=0.8m
由平抛运动规律得
,
解得滑块从D点抛出后的水平射程
本题难度:一般
5、计算题 如图所示,ABCDO是处于竖直平面内的光滑轨道,AB是半径为R=15m的
圆周轨道,半径OA处于水平位置,CDO是直径为15m的半圆轨道,两个轨道如图连接固定。一个小球P从A点的正上方距水平半径OA高H处自由落下,沿竖直平面内的轨道运动。通过CDO轨道的最低点C时对轨道的压力力等于其重力的
倍.取g为10m/s2.

(1)H的大小;
(2)小球沿轨道运动后再次落到轨道上的速度的大小是多少.
参考答案:(1)10m?(2)
本题解析:(1)由题意知:


(2)到O点速度恰为0时,由牛顿第二定律

由平抛运动规律得:

本题难度:一般