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1、简答题
气球质量
,载有质量为
的人,静止在空中离地
高处,气球下悬一根质量可忽略不计的绳子,一人想从气球上沿绳慢慢滑到地面,为了安全到达地面,这根绳长至少应为(不计人的高度)多长?
参考答案:
5m
本题解析:
因为人是慢慢滑到地面,所以可视为匀速运动,系统的合外力为零,动量守恒,
,所以
,所以
。
本题难度:简单
2、选择题 三木块从同一高度同时开始自由下落,其中木块甲自由落体;木块乙在刚刚开始下落时被一颗子弹沿水平方向击中并留在其中;木块丙在下落途中被一颗子弹沿水平方向击中并留在其中。不计空气阻力及子弹进入木块的时间,则(?)
A.三块木块同时落地
B.甲木块最先落地,乙、丙同时落地
C.木块丙最后落地,甲、乙同时落地
D.甲、乙、丙依次先后落地
参考答案:C
本题解析:略
本题难度:简单
3、简答题 如图,长为 L 的光滑平台固定在水平地面上,平台中央有两小物体 A 和 B,彼此紧靠在一起,A 的上表面有一半径为 R、顶端距台面高 h 的光滑半圆 槽(R<<L),槽顶有一小物体 C,A、B、C 三者质量均为 m.现使物体 C 由静止沿槽下滑,运动过程中 C 始终与圆槽接触.

求: (1) A 和 B 刚分离时 B 的速度有多大?
(2) A 和 B 分离后,C 能达到距平台的最大高度?
参考答案:
(1)?
?(2)
本题解析:
(1) C 滑至槽底时,C 对 A 的作用力的水平分力为零(此时就是 A、B 即将分离的时刻)此时A、B有共同的水平向右的速度(V)C有向左的水平速度(
)

(2)设C上滑到最高点距平台高H,此时A、C的共同速度为u,由A、B、C组成的系统的动量守恒和机械能守恒,得到:

本题难度:一般
4、简答题 如图9所示,竖直平面内放一直角杆,杆的水平部分粗糙,竖直部分光滑,两部分各套有质量分别为mA="2.0" kg和mB="1.0" kg的小球A和B,A球与水平杆间动摩擦因数μ=0.20,A、B间用不可伸长的轻绳相连,图示位置处OA="1.5" m,OB="2.0" m.g取10 m/s2.

图9
(1)若用水平力F1沿杆向右拉A,使A由图示位置向右极缓慢地移动0.5 m,则该过程中拉力F1做了多少功?
(2)若用水平力F2沿杆向右拉A,使B以1 m/s的速度匀速上升,则在B经过图示位置上升0.5 m的过程中,拉力F2做了多少功?
参考答案:(1)0.8 J? (2)6.8 J
本题解析:(1)A、B小球和细绳整体竖直方向处于平衡,A受到水平杆的弹力为
N=(mA+mB)g?①
则A受到的摩擦力为f=μ(mA+mB)g?②
由几何关系,sB="0.5" m?③
由能量关系,拉力F1做功为:
W1=fsA+mBgsB?④
得:W1="0.8" J?⑤
(2)设细绳与竖直方向的夹角为θ,因绳不可伸长,所以vBcosθ=vAsinθ?⑥
则
=vBcotθ1=
?m/s,?⑦
=vBcotθ2=
?m/s?⑧
设拉力F2做功为W2,对系统由能量关系得W2-fsA-mBgsB=
mAvA22-
mAvA21?⑨
代入数据解得W2="6.8" J?⑩
本题难度:简单
5、简答题 如图所示,质量为M=4kg的木板放置在光滑的水平面上,其左端放置着一质量为m=2kg的滑块(视作质点),某时刻起同时给二者施以反向的力,如图,已知F1=6N,F2=3N,

适时撤去两力,使得最终滑块刚好可到达木板右端,且二者同时停止运动,已知力F2在t2=2s时撤去,板长为S=4.5m,g=10m/s2,求
(1)?力F1的作用时间t1
(2)?二者之间的动磨擦因数μ
(3)? t2=2s时滑块m的速度大小
参考答案:(1)t1=1s(2)μ=0.1(3)
=1m/s
本题解析:(1)?以向右为正,?对整体的整个过程,由动量定理得?
F1t1-F2t2="0?" 代入数据得t1=1s
(2)?在t1时间内,对m,由F合=ma得? F1-μmg=mam?代入数据可得am=2m/s2
m在t1时间内的位移大小S1=
am t12?代入数据得 S1=1m
同理在t2时间内,对M有? F2-μmg=MaM?代入数据得? aM=0.25m/s2
M在t2时间内的位移大小S2=
aM t22?代入数据得 S2=1m
整个过程中,系统的机械能未增加,由功能关系得? F1S1+F2S2-μmgs="0?"
代入数据得μ=0.1
(3) 在t2=2s内,m先加速后减速,撤去F1后,m的加速度大小为
=1m/s2?
所以m在t2=2s时的速度
=amt1-
(t2-t1)?代入数据得
=1m/s
本题难度:一般