1、计算题 2007年10月24日,中国首颗探月卫星“嫦娥一号”从西昌卫星发射中心 发射升空,11月26日,中国第一幅月图完美亮相,中国首次月球探测工程取得圆满成功。我国将在2017年前后发射一颗返回式月球软着陆器,进行首次月球样品自动取样并返回地球,假设探月宇航员站在月球表面一斜坡上的M点,并沿水平方向以初速度v0抛出一个质量为m的小球,测得小球经时间t落到斜坡上另一点N,斜面的倾角为α,已知月球半径为R,月球的质量分布均匀,万有引力常量为G,求:
(1)月球表面的重力加速度;
(2)人造卫星绕月球做匀速圆周运动的最大速度;
(3)小球落在斜面上时的动能。

参考答案:解:(1)x=v0t,y=gt2/2,y/x=tanα
得g=2v0tanα/t
(2)由mg=mv2/R,得
(3)mgy=Ek-mv02/2,
本题解析:
本题难度:一般
2、简答题 如图所示,光滑斜面的底端?a与一块质量均匀、水平放置的平板光滑连接,平板长为?2L,L=1m,其中心C固定在高为R的竖直支架上,R=1m,支架的下端与垂直于纸面的固定转轴O连接,因此平板可绕转轴O沿顺时针方向翻转.求:
(1)在斜面上离平板高度为h0处放置一滑块A,使其由静止滑下,滑块与平板间的滑动摩擦系数μ=0.2,为使平板不翻转,h0最大为多少?
(2)如果斜面上的滑块离平板的高度为h1=0.45m,并在h1处先后由静止释放两块质量相同的滑块A、B,时间间隔为△t=0.2s,则B滑块滑上平板后多少时间,平板恰好翻转.
参考答案:
(1)根据动能定理,得μmgR=mgx,
可得x=0.2m,
又μmg(L-x)R=mgh0,
得h0=0.16m?
(2)动能定理可得,mgh1=12m0v2?
得v0=
本题解析:
本题难度:一般
3、计算题 (18分)如图甲所示,粗糙水平面CD与光滑斜面DE平滑连接于D处;可视为质点的物块A、B紧靠一起静置于P点,某时刻A、B在足够大的内力作用下突然分离,此后A向左运动.
已知:斜面的高度H=1.2m;A、B质量分别为1kg和0.8kg,且它们与CD段的动摩擦因数相同;A向左运动的速度平方与位移大小关系如图乙;重力加速度g取10m/s2.

(1)求A、B与CD段的动摩擦因数
;
(2)求A、B分离时B的速度大小vB;
(3)要使B能追上A,试讨论P、D两点间距x的取值范围.
参考答案:见解析
本题解析:解:(1)由图象可知,分离时物块A的初速度vA=4m/s,?①(1分)
A最终位置与P点距离sA=8m,?②(1分)
从A、B分离到A匀减速运动停止,有
?③(1分)
得A的加速度大小? a=1m/s2?④(1分)
由牛顿第二定律可知
?⑤(2分)
解得 ?μ=0.1?⑥(2分)
【或:从A、B分离到A匀减速运动停止,由动能定理
?(3分)
解得 ?μ=0.1?(1分)】
(2)A、B分离过程,由动量守恒
?⑦(2分)
解得 ?vB="5m/s" ?⑧(2分)
(3)(Ⅰ)若B恰好能返回并追上A, B从分离后到追上A过程由动能定理
?⑨?(2分)
解得? x1=2.25m?⑩?(1分)
(Ⅱ)若B恰好不冲出斜面,B从P到E过程由动能定理
?(2分)
解得 ?x2=0.50m?(1分)
综上,要使B能追上A,x应满足:2.25m≥L≥0.50m?
(评分说明:①~④各1分,⑤~⑧各2分,⑨?各2分,⑩?各1分)
本题难度:一般
4、简答题 如图所示,一小滑块(体积很小,可视为质点)从A点以某一水平向右的初速度出发,沿水平直线轨道运动到B点后,进入半径R=10cm的光滑竖直圆形轨道,圆形轨道间不相互重叠,即小滑块离开圆形轨道后可继续向C点运动,C点右侧有一壕沟,C、D两点的竖直高度h=0.8m,水平距离s=1.6m,水平轨道AB长为L1=2m,BC长为L2=4m,小滑块与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.3,重力加速度g=10m/s2.
(1)若小滑块恰能通过圆形轨道的最高点,求小滑块在A点的初速度?
(2)若小滑块既能通过圆形轨道的最高点,又不掉进壕沟,求小滑块在A点的初速度的范围是多少?

参考答案:(1)小球恰能通过最高点,重力提供向心力,有:
mg=mv2R,
由A到最高点,由动能定理的2:
μmgL1-mg?2R=12mv2-12mvA2
联立并代入数据解得在A点的初速度为:vA=
本题解析:
本题难度:一般
5、计算题 半径R=20cm的竖直放置的圆轨道与平直轨道相连接,如图所示。质量m=50g的小球A以一定的初速度由直轨道向左运动,并沿圆轨道的内壁冲上去。如果球A经过N点时速度v1=4m/s,球A经过轨道最高点M时对轨道的压力为0.5N,取g=10m/s2,求:

(1)小球落地点P与N之间的距离?
(2)小球从N运动到M这一段过程中克服阻力做的功?
参考答案:(1)s=0.56m?(2)W=0.1J
本题解析:(1)在轨道最高点,根据牛顿第二定律,
设小球在M点的速度为v2,有
? ………………………………(2分)
根据平抛运动规律有:
?
?
联立方程代数解得:s=0.56m? ………………………………(2分)
(2)小球从N到M过程,设阻力做的功为W,据动能定理
? ………………………………(3分)
? ………………………………(1分)
代入数据解得? W=0.1J? ………………………………(2分)
本题难度:一般