1、简答题 如图如示,在水平面上有质量均为m的五个物块并排靠在一起,每个物块与地面间的动摩擦因数均为μ,相邻两物块之间均用长为s的柔软轻绳相连接(图中未画出).现用大小为F=3μmg的水平恒定拉力从静止开始拉动物块1,相邻两物块之间的绳子绷紧时,绳子不会断裂也不会伸长,且绷紧时间极短.试求:
(1)物块1和物块2之间的绳子绷紧前瞬间,物块1的速度大小.
(2)物块3刚开始运动时的速度.
(3)物块5能否发生运动?如果能,求出物块5开始运动时的速度;如果不能,试求物块5发生运动的条件.
参考答案:(1)设物块1和2间的绳子绷紧前瞬间,物块1的速度为v0,由动能定理得
(3μmg-μmg)S=12mv20?①
解得:V0=2
本题解析:
本题难度:一般
2、选择题 如图所示,物块M和m用一不可伸长的轻绳通过定滑轮连接,m放在倾角
=300的固定的光滑斜面上,而穿过竖直杆PQ的物块M可沿杆无摩擦地下滑,M=3m,开始时将M抬高到A点,使细绳水平,此时OA段的绳长为L=4.0m,现使M由静止开始下滑,则当M下滑3.0m至B点时的速度为(?)(g=10m/s2)

A.7.08m/s
B.14.2 m/s
C.2.3m/s
D.1.14m/s
参考答案:A
本题解析:根据题意可知OA=4m,AB=3m,则绳子OB与水平方向夹角为37°,设B点时M的速度为V,则m的速度为Vsin37°,整体跟据机械能守恒有:
,其中h="3.0m," M=3m,解得V=7.08m/s
故选A
点评:本题主要掌握机械能守恒定律,把握绳子头类关于速度关系的列出,应该把M的速度沿绳子方向垂直于绳子方向分解,m的速度跟绳子速度相等
本题难度:一般
3、简答题 如图所示,一水平方向的传送带以恒定速度v=2m/s沿顺时针方向匀速转动,传送带右端固定着一光滑的四分之一圆弧轨道,并与弧下端相切.一质量m=1kg的物体自圆弧轨道的最高点由静止滑下,圆弧轨道的半径尺R=0.45m,物体与传送带之间的动摩擦因数μ=0.2,不计物体滑过曲面与传送带交接处时的能量损失,传送带足够长,取g=10m/s2.
(1)求物体从第一次滑上传送带到离开传送带所经历的时间;
(2)求物体从第一次滑上传送带到离开传送带的过程中,传送带对物体做的功及由于摩擦产生的热量;
(3)求物体从第二次滑上传送带到离开传送带的过程中,传送带对物体做的功及由于摩擦产生的热量;
(4)经过足够长的时间之后物体能否停下来?若能,请说明物体停下的位置;若不能,请简述物体的运动规律.
参考答案:(1)物体沿圆弧轨道下滑的过程中机械能守恒,设物体滑到传送带右端时的速度为v1,则有:
mgR=12mv12.
解得v1=3m/s.
物体在传送带上运动的加速度大小为a=μmgm=μg=2m/s2.
物体在传送带上向左运动的时间t1=v1a=1.5s.
向左运动的最大距离s=v122a=2.25m.
物体向右运动达到速度为v时,向右运动的距离s1=v22a=1m.
所用的时间t2=va=1s,匀速运动的时间t3=s-s1v=0.625s.
所以t=t1+t2+t3=1.5+1+0.625s=3.125s.
(2)根据动能定理得,传送带对物体做的功
W=12mv2-12mv12=-2.5J.
物体相对传送带滑过的路程△x=v2-v12-2a+v(t1+t2)=6.25m
由于摩擦产生的热量Q=μmg?△x=12.5J.
(3)根据机械能守恒定律,物体第二次滑上传送带时的速度为2m/s.
物体先向左做匀减速运动,减速到速度为零,然后向右做匀加速运动,直到速度变为v=2m/s.
时间t4=2va=2s.
根据动能定理,由于物体从滑上传送带到离开传送带过程中物体的动能没有变化,故传送带对物体所做的功W2=0.
在这段时间内物体相对传送带滑过的路程△x2=vt4=4m
所以由于摩擦产生的热量为
Q′=μmg?△x2=0.2×1×10×4J=8J.
(4)物体不会停下来,物体在圆弧轨道和传送带上做周期性往复运动.
本题解析:
本题难度:一般
4、计算题 有一长为L的木块,质量为M,静止地放在光滑的水平面上,现有一质量为m的子弹(可视为质点)以初速度入射木块,若在子弹穿出木块的过程中,木块发生的位移为x,求子弹射出木块后,木块的速度和子弹的速度。(已知子弹在木块中受到的阻力恒为f)

参考答案:解:在子弹和木块发生相互作用的过程中,对木块由动能定理有:
可解得:
在子弹和木块发生相互作用的过程中,子弹发生的位移为:
对子弹由动能定理有:
可解得:
。
本题解析:
本题难度:困难
5、选择题 水平面上甲、乙两物体,在某时刻动能相同,它们仅在摩擦力作用下停下来,如图所示的
a、b分别表示甲、乙两物体的动能E和位移s的图象,则①若甲、乙两物体与水平面动摩擦因数相同,则甲的质量较大;②若甲、乙两物体与水平面动摩擦因数相同,则乙的质量较大;③若甲、乙质量相同,则甲与地面间的动摩擦因数较大;④若甲、乙质量相同,则乙与地面间的动摩擦因数较大
以上说法正确的是( )
A.①③
B.②③
C.①④
D.②④