1、计算题 (14分)
质量为
的物体在水平推力
的作用下沿水平面作直线运动,一段时间后撤去
,其运动的
图像如图所示。
取
,求:

(1)物体与水平面间的运动摩擦系数
;?
(2)水平推力
的大小;
(3)
内物体运动位移的大小。
参考答案:解:(1)?
?
(2)?
(3)46m
本题解析:解:(1)设物体做匀减速直线运动的时间为
、初速度为
、
末速度为
、加速度为
,则
?①
设物体所受的摩擦力为
,根据牛顿第二定律,有
?②
?③
联立②③得
?④
(2)设物体做匀加速直线运动的时间为
、初速度为
、末速度为
、加速度为
,则
?⑤
根据牛顿第二定律,有
?⑥
联立③⑥,得:

(3)解法一:由匀速直线运动位移公式,得

解法二:根据
图象围成的面积,得

本题难度:一般
2、简答题 如图,已知斜面倾角30°,物体A质量mA=0.4kg,物体B质量mB=0.7kg,H=0.5m.B从静止开始和A一起运动,B落地时速度v=2m/s.若g取10m/s2,绳的质量及绳的摩擦不计,求:
(1)物体与斜面间的动摩擦因数
(2)物体沿足够长的斜面滑动的最大距离.

参考答案:(1)以AB组成的整体为研究对象,根据动能定理得:
mBgH-mAgsinθ?H-μmAgcosθ?H=12(mA+mB)v2
得:μ=(mB-mAsinθ)gH-12(mA+mB)v2mAgcosθ
代入解得:μ=
本题解析:
本题难度:一般
3、计算题 (8分)下图为某小型企业的一道工序示意图,图中一楼为原料车间,二楼为生产车间.为了节约能源,技术人员设计了一个滑轮装置用来运送原料和成品,在二楼生产的成品装入A箱,在一楼将原料装入B箱,而后由静止释放A箱,若A箱与成品的总质量为M,B箱与原料的总质量为m(m<M),这样在A箱下落的同时会将B箱拉到二楼生产车间,当B箱到达二楼平台时可被工人接住,若B箱到达二楼平台时没有被工人接住的话,它可以继续上升h高度速度才能减小到零.不计绳与滑轮间的摩擦及空气阻力,重力加速度为g,求:
(1)一楼与二楼的高度差H;
(2)在AB箱同时运动的过程中绳对B箱的拉力大小.

参考答案:(1)
;(2)
本题解析:(1)对M、m组成的系统:
?(2分)
对m:?
?(1分)
解得:
?(1分)
(2)对M:
?(2分)
对m:?
?(1分)
解得:
?(1分)
本题难度:一般
4、计算题 如图所示,底座A上固定一根直立长杆,总质量为M,杆上套有质量为m的圆环B,让圆环从杆的上端由静止开始下滑,其加速度为a。求在下滑过程中,底座对水平面的压力多大?(设下滑过程中摩擦力不变)

参考答案:解:由牛顿第二定律,得
对圆环:mg-f=ma
设地面对A的支持力为N,B对A的摩擦力为f"
对底座A:N=Mg+f"
由牛顿第三定律:f=f"
底座对水平地面的压力N"=Mg+mg-ma
本题解析:
本题难度:一般
5、简答题 将一测力传感器连接到计算机上就可以测量快速变化的力.图甲表示小滑块(可视为质点)沿固定的光滑半球形容器内壁在竖直平面的AA′之间来回滑动,AA′点与O?点连线与竖直方向之间的夹角相等且都为θ,均小于10°,图乙表示滑块对器壁的压力F随时间t变化的曲线,且图中t=0为滑块从A点开始运动的时刻.试根据力学规律和题中(包括图中)所给出的信息,求小滑块的质量、容器的半径及滑块运动过程中的守恒量.(g=10m/s2)

参考答案:(1)滑块在AA′之间做简谐运动,周期T=π5s
由T=2π
本题解析:
本题难度:一般