1、计算题 一质量m= 2kg的物体,静止在粗糙水平地面上.某时刻,将一水平恒力F作用在该物体上,物体在t1= 10s内,发生的位移为x1=40m;这时,将拉力大小减为
但方向傈持不变,再经t2=4s,物体的速度减为0.取g=10m/s2.求:
小题1:物体受到的拉力F的大小;
小题2:物体与地面间的动摩擦因数.
参考答案:
小题1:8.4N
小题2:0.34
本题解析:


本题难度:简单
2、简答题 水平面上有质量为M=2kg的长木板,一质量为m=1kg的小铁块以初速度大小v0=4m/s从长木板的中点向左运动.同时,长木板在水平拉力作用下始终做速度大小为v=1m/s的向右的匀速运动,已知小铁块与木板、木板与水平面的动摩擦因数为μ=0.5.
求(1)在保证小铁块不能从长木板左端掉下的前提下,长木板至少多长?
(2)小铁块从中点开始运动到最终匀速运动的过程中拉力做了多少功?

参考答案:以木板的速度方向为正方向
(1)小铁块在减速到0再加速到v的加速度,由牛顿第二定律得:-μmg=ma
a=μg=0.5×10=5m/s2
运动时间t=v-v0a=1-(-4)5=1s
小铁块运动的位移x1=v2-v022a=1-422×5=-1.5m
木板的位移x2=vt=1×1=1m
s相=-x1+x2=-(-1.5)+1≤L2,
L≥5m
代入数据得,L≥5m
(2)由木板匀速运动受力平衡得
F=μmg+μ(M+m)g=μ(M+2m)g
=0.5×(2+2×1)×10
=20N
由功的定义WF=Fx2=20×1=20J
答:(1)在保证小铁块不能从长木板左端掉下的前提下,长木板至少5m
(2)小铁块从中点开始运动到最终匀速运动的过程中拉力做了20J功.
本题解析:
本题难度:一般
3、简答题 在倾角为θ的长斜面上有一带有风帆的滑块从静止开始沿斜面下滑,滑块质量为m,它与斜面间动摩擦因数为μ.帆受到的空气阻力与滑块下滑的速度大小成正比,即Ff=kv.?
(1)写出滑块下滑加速度的表达式.?
(2)写出滑块下滑的最大速度表达式.?
(3)若m=2kg,θ=30°,g取10m/s2.滑块从静止下滑的速度图象如图所示,图中直线是t=0时v-t图线的切线,由此求出μ、k的值.?

参考答案:(1)对物体受力分析,受重力G、支持力FN、风力F风和滑动摩擦力F滑;
根据牛顿第二定律,有
Gsinθ-μGcosθ-kv=ma?
则:a=g(sinθ-μcosθ)-kmv?
(2)当a=0时,v最大,
此时有:?Gsinθ=μGcosθ+kv最大?
则:v最大=mgsinθ-μmgcosθk
(3)由图象中直线部分可得:a=g(sinθ-μcosθ)=3m/s2?
解得:μ=0.23
由图象曲线部分可得:?v最大=Gsinθ-μmcosθk=2m/s?
解得:k=3.0?
答:(1)滑块下滑加速度的表达式为a=g(sinθ-μcosθ)-kmv;?
(2)滑块下滑的最大速度表达式为v最大=mgsinθ-μmgcosθk;?
(3)动摩擦因素的值为0.23,比例系数k为3.0.
本题解析:
本题难度:一般
4、简答题 如图甲所示,斜面AB和水平面BC与滑块间的动摩擦因数相同,AB斜面的倾角α=37°.一质进为1kg的滑块从AU斜面上由静止开始下滑,不计滑块经过连接处B的能量损失,从滑块滑上水平面BC开始计时,其运动的图象如图乙所示.重力加速度g取10m/s2,已知sin37°=0.6,cos37°=0.8.试求:
(1)滑块与水平面间的动摩擦因数.
(2)滑块开始下滑处到B点的距离.

参考答案:(1)由题中乙图可知,滑块在水平面上的初速度v=5m/s,运动t=2s后停止,则滑块的加速度大小:a1=vt=2.5m/s2.
根据牛顿第二定律有:μmg=ma1
解得:μ=0.25.
(2)滑块在AB斜面上运动时有:mgsinθ-μmgcosθ=ma2
解得:a2=4m/s2.
由运动学公式:v2=2a2x得:x=3.125m.
答:(1)滑块与水平面间的动摩擦因数为0.25.
(2)滑块开始下滑处到B点的距离为3.125m.
本题解析:
本题难度:一般
5、选择题 如图甲所示,旋臂式起重机的旋臂保持不动,可沿旋臂“行走”的天车有两个功能,一是吊着货物沿竖直方向运动,而是吊着货物沿旋臂水平运动,现天车吊着货物正在沿水平方向向右匀速行驶,同时又启动天车上的起吊电动机,使货物沿竖直方向做匀加速运动,此时,我们站在地面上观察到货物运动的轨迹可能是图乙中的(? )

参考答案:B
本题解析:根据题意可知,当天车吊着货物沿水平方向向右匀速行驶时,货物水平方向所受合力为零,由于此时启动天车上的起吊电动机,使货物同时沿竖直方向做匀加速运动,说明货物竖直方向所受合外力竖直向上,因此货物一定做曲线运动,故选项A、C错误;根据加速度与速度、加速度与力的关系可知,做曲线运动的物体所受合外力的方向应指向轨迹的凹侧,故选项B正确;选项D错误。
本题难度:一般
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