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1、简答题 在竖直平面内有一个粗糙的
圆弧轨道,其半径R=0.4m,轨道的最低点距地面高度h=0.8m.一质量m=0.1kg的小滑块从轨道的最高点由静止释放,到达最低点时以一定的水平速度离开轨道,落地点距轨道最低点的水平距离x=0.8m.空气阻力不计,g取10m/s2,求:
(1)小滑块离开轨道时的速度大小;
(2)小滑块运动到轨道最低点时,对轨道的压力大小;
(3)小滑块在轨道上运动的过程中,克服摩擦力所做的功.
参考答案:(1)小滑块离开轨道后做平抛运动,设运动时间为t,初速度为v,则
x=vt
h=12gt2
解得:v=2.0m/s
(2)小滑块到达轨道最低点时,受重力和轨道对它的弹力为N,根据牛顿第二定律:
N-mg=mv2R
解得:N=2.0N
根据牛顿第三定律,轨道受到的压力大小N"=N=2.0N
(3)在滑块从轨道的最高点到最低点的过程中,根据动能定理:
mgR+Wf=12mv2-0
Wf=-0.2J
所以小滑块克服摩擦力做功为0.2J.?
答:(1)小滑块离开轨道时的速度大小为2m/s;
(2)小滑块运动到轨道最低点时,对轨道的压力大小为2N;
(3)小滑块在轨道上运动的过程中,克服摩擦力所做的功为0.2J.
本题解析:
本题难度:一般
2、简答题 如图所示,一薄木板斜搁在高为h=0.2m的平台和水平地板上,其顶端与平台相平,末端位于地板的P处,并与地板平滑连接,己知P点到平台的水平距离为s=1m.现有一滑块正在木板上以4m/s的速度匀速下滑,g取10/m2,问:
(1)滑块与木板间的动摩擦因数是多大?
(2)若滑块与木板及地板间的动摩擦因数相同,滑块最终将停在何处?

参考答案:(1)设斜面的倾角为θ,滑块在木板上受力平衡
mgsinθ=μFN
mgcosθ=FN
联立并代入数据解得μ=tanθ=hs=0.2.
(2)滑块进入水平地板后做匀减速运动,根据牛顿第二定律得,
μmg=ma
解得a=μg=2m/s2
再根据vt2-v02=-2ax
解得x=vt2-v02-2a=4m
故滑块最终停在距P点右边4m的水平地板上.
答:(1)滑块与木板间的动摩擦因数是0.2.
(2)滑块最终停在距P点右边4m的水平地板上.
本题解析:
本题难度:一般
3、选择题 某青年的质量是某少年质量的两倍,该青年能施的最大拉力是该少年施最大拉力的两倍,设想该青年和少年在太空中拔河,他们最初静止地呆在空中,然后分别抓紧细绳的两端尽力对拉,那么,对拉时青年和少年的加速度大小之比( )
A.2:1
B.1:1
C.1:2
D.1:4
参考答案:青年和少年之间的拉力是一对作用力和反作用力,大小相等方向相反.由于青年和少年的质量是2倍的关系,由牛顿第二定律得,青年和少年的加速度大小之比应为1:2的关系,故选项C正确.
故选C
本题解析:
本题难度:一般
4、选择题 如图所示,传送带以速度v沿顺时针方向传动,把一个质量为m的小铁块A轻轻放在传动带的左端,小铁块与传送带的动摩擦因数为μ,以下说法正确的是( )
A.若传送带足够长,小铁块运动过程的最大速度vm=v
B.若传送带足够长,摩擦力对小铁块做功W1=
mv2
C.小铁块在运动过程中,摩擦力始终对小铁块做正功
D.小铁块运动位移为s时,此过程中增加的内能△E=μmgs