1、计算题 A、B两个木块叠放在竖直轻弹簧上,如图所示,已知mA=mB=1kg,轻弹簧的劲度系数为100N/m.若在木块A上作用一个竖直向上的力F,使木块A由静止开始以2m/s2的加速度竖直向上做匀加速运动.取g=10m/s2.求:

(1)使木块A竖直向上做匀加速运动的过程中,力F的最大值是多少?
(2)若木块A竖直向上做匀加速运动,直到A、B分离的过程中,弹簧的弹性势能减小了1.28J,则在这个过程中,力F对木块做的功是多少?
参考答案:(1)
(2)
本题解析:(1)当F=0(即不加竖直向上F力时),设A、B叠放在弹簧上处于平衡时弹簧的压缩量为x,有
解得:
当
时,对B研究,受有重力、弹簧的弹力
和A对B的压力
,根据牛顿第二定律有
?
以木块A为研究对象进行受力分析,在重力、B对A的支持力和拉力作用下做匀加速运动,由牛顿第二定律得:
于是可知,当
时,AB有共同加速度
,欲使木块A由静止开始以2m/s2的加速度竖直向上做匀加速运动,随
减小,
减小,
逐渐增大,当
时,F有最大值,于是

(2)由(1)知当
时,A、B开始分离,由
知,此时,弹簧压缩量为

设A、B开始分离时共同速度为v,由运动学公式得:
解得:
由题知,此过程弹性势能减少了
设F力功
,对这一过程应用动能定理得

代入数据解得:
本题难度:一般
2、简答题 如图所示,斜面的倾角θ为37°,一物块从斜面A点由静止释放.物块与水平面和斜面的动摩擦因数μ均为0.2,AB=2.2m,不计物块滑至B点时由于碰撞的能量损失,取g=10m/s2.(sin37°=0.6,cos37°=0.8)
(1)物块从A点滑至B点的时间为多少?
(2)若物块最终滑至C点停止,BC间的距离为多大?
参考答案:(1)物块先沿斜面匀加速下滑,对滑块受力分析,受重力、支持力和摩擦力,根据牛顿第二定律,有
mgsinθ-μmgcosθ=ma
解得
a=g(sinθ-μcosθ)=4.4m/s2
设到达B点的时间为t,根据位移时间公式,有
s=12at2
解得t=1?s?
即物块从A点滑至B点的时间为1s.
(2)在水平面上物块做匀减速运动,初速度为
v=
本题解析:
本题难度:一般
3、填空题 在一条直线上,从左向右依次固定A、B、C三个质量之比为mA:mB:mC=1:2:3的带电小球,小球所在的光滑平面是绝缘的。当只将A球释放的瞬间,它获得向左的加速度,大小为5m/s2;当只将B球释放的瞬间,它获得向右的加速度,大小为4m/s2;那么,当只将C球释放的瞬间,它获得向?的加速度,大小为?m/s2。
参考答案:左 1
本题解析:在光滑的水平面上,小球所受重力和支持力平衡,使小球产生加速的力就是小球间相互作用的库仑力。小球A受到小球B和C的作用力分别记为
和
,小球B分别受到小球A和C的作用力分别记为
和
,小球C受到A和B的作用力记为
和
。根据牛顿第二定律得
对小球A有:
?①
对小球B有:
?②
对小球C有:
?③
由于
和
互为作用力和反作用力,故其大小相等方向相反,有
,故有
①+②+③得:
④
根据题意取向左为正方向,则有:
,
,代入④式解得
,方向与正方向相同即向左。故释放C球时,C球的加速度大小为
,方向向左。
本题难度:一般
4、简答题 在某公园建有一山坡滑草运动项目,该山坡可看成倾角θ=37°的斜面,一名游客连同滑草装置总质量m=80kg,他从静止开始从顶端匀加速下滑,装置与草之间的动摩擦因数为μ=0.5,山坡长x=64m.(不计空气阻力,取g=10m/s2,)问:
(1)游客连同滑草装置在下滑过程中加速度为多大;
(2)滑到底端时的速度及所用时间.
参考答案:

(1)设游客连同滑草装置在下滑过程中加速度为a,对游客连同滑草装置受力分析如图所示.
由牛顿第二定律得mgsin37°-Ff=ma? ①
?FN=mgcos37°? ②
? 又Ff=μFN ③
联立①②③式解得a=2m/s2.
(2)设游客连同滑草装置滑到底端时的速度为v,所用时间为t.
? 由运动学公式可得v2=2ax,v=at,
? ?解得v=16m/s,t=8s.
答:(1)游客连同滑草装置在下滑过程中加速度为2m/s2;
?(2)滑到底端时的速度为v=16m/s,所用时间为t=8s.
本题解析:
本题难度:一般
5、简答题 地球表面和月球表面高度为h处都用V0的初速度水平抛出一颗石子,求:石子分别在地球上和月球上飞行的水平距离之比.(已知M地=81M月,R地=3.8R月,取地球表面g地=10m/s2)
参考答案:根据GMmR2=mg得:g=GMR2;
M地=81M月,R地=3.8R月,则有:g地g月=5.6
根据h=12gt2得:t=
本题解析:
本题难度:一般
He who has a mind to beat his dog will easily find his stick. 要想打狗,找棍不难。/欲加之罪,何患无辞。