1、计算题 (12分)如图所示,半径
的四分之一粗糙圆弧轨道AB置于竖直平面内,轨道的B端切线水平,且距水平地面高度为
=1.25m,现将一质量
=0.2kg的小滑块从A点由静止释放,滑块沿圆弧轨道运动至B点以
的速度水平飞出(
取
).求:

(1)小滑块沿圆弧轨道运动过程中所受摩擦力做的功;
(2)小滑块经过B点时对圆轨道的压力大小;
(3)小滑块着地时的速度大小.
参考答案:(1)
?(2)压力为4.5N,(3)
本题解析:(1)设小滑块沿圆弧轨道运动过程中所受摩擦力做的功为
,应用动能定理研究A点到B点有:

解得:
.
(2)对B点的滑块进行受力分析,设轨道对滑块的支持力为
,由牛顿第二定律有:

解得
由牛顿第三定律知滑块对B的压力为4.5N,方向竖直向下.
(3)滑块过B点后作平抛运动,设着地时竖直速度为
,根据平抛运动规律有:

所以
本题难度:一般
2、计算题 倾角θ=37°,质量M=5kg的粗糙斜面位于水平地面上。质量m=2kg的木块置于斜面顶端,从静止开始匀加速下滑,经t=2S到达底端,运动路程L=4m,在此过程中斜面保持静止(
)。求:

(1)物体到达底端时速度大小;
(2)地面对斜面的支持力大小;
(3)地面对斜面的摩擦力大小与方向
参考答案:(1)4m/s;(2)67.6N;(3)3.2N,方向水平向左。
本题解析:(13分)(1)木块做加速运动L=
at2,(2分)
所以:a=
=2m/s2,(1分)
到达底端时速度v=at=4m/s(1分)
(2)对木块由牛顿定律mgsinq-f1=ma,(2分)
f1=mgsinq-ma=8N,(1分)
N1=mgcosq=16N,(1分)?
地面对斜面的支持力N2=Mg+N1cosq+f1sinq=67.6N,(2分)
(3)对斜面由共点力平衡,地面对斜面的摩擦力f2=N1sinq-f1cosq=3.2N,(2分)方向水平向左,(1分)
本题难度:一般
3、简答题 如图所示,在竖直放置的光滑半圆弧绝缘细管的圆心O处固定一点电荷,将质量为m,带电量为+q的小球从圆弧管的水平直径端点A由静止释放,小球沿细管滑到最低点B时,对管壁恰好无压力.求:
(1)带电小球在B点时的速度大小?
(2)则固定于圆心处的点电荷在AB弧中点处的电场强度大小?
(3)若把O处固定的点电荷拿走,加上一个竖直向下场强为E的匀强电场,带电小球仍从A点由静止释放,下滑到最低点B时,小球对环的压力多大?
参考答案:(1)由A到B,由动能定理得:mgr=12mv2-0
则v=
本题解析:
本题难度:一般
4、计算题 (8分)如图所示,一质量为1kg的物体放于倾角为θ=30°的传送带上,随传送带一起沿斜面向下做匀加速运动,求下列情况下物体所受的摩擦力。(g=10m/s2)

(1)a=3m/s2 (2)a=5m/s2 (3)a=8m/s2
参考答案:(1)2N 向上 (2) 0 (3)3N 向下
本题解析:略
本题难度:简单
5、选择题 如图,质量为m的物体B沿着斜劈A表面向下运动,斜劈A始终静止在水平地面上,现在在物体B上再作用两个外力F1和F2,使物体B在外力F1和F2共同作用下沿斜斜劈仍然向下运动,在物体B向下运动的过程中,下列说法中正确的是(?)

A.若物体B在加两个外力之前是匀速运动,则加外力后斜劈A受到地面的摩擦力一定不为零。
B.若物体B在加两个外力之前是匀速运动,则加外力斜劈A受到地面的摩擦力可能不为零。
C.若物体B在加两个外力之前是匀加速,则加外力后斜劈A受到地面的摩擦力方向一定水平向右。
D.若物体B在加两个外力之前是匀加速,则加外力后斜劈A受到地面的磨擦力方向可能水平向左。
参考答案:C
本题解析:如果物体原来做匀速运动,则必满足
,物体对斜面的压力和摩擦力的合力竖直向下,
。物体仍然向下运动,无论再施加怎样的力,由
可知,物体对斜面的合力仍然是竖直向下的,所以地面对斜劈没有摩擦力。同理,若物体原来做匀加速,
,物体对斜劈的压力和摩擦力的合力向左下方,
。如果再施加外力,由
可知,物体对斜面的压力和摩擦力的合力仍向左下方,而斜劈保持静止,所以地面对斜劈有向右摩擦力。所以答案选C
本题难度:一般