1、简答题 传送带以恒定速度v=4m/s顺时针运行,传送带与水平面的夹角θ=37°.现将质量m=2kg的小物品轻放在其底端(小物品可看成质点),平台上的人通过一根轻绳用恒力F=20N拉小物品,经过一段时间物品被拉到离地高为H=1.8m的平台上,如图所示.已知物品与传送带这间的动摩擦因数μ=0.5,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取10m/s2,已知sin37°=0.6,cos37°=0.8.求:
①物品从传送带底端运动到平台上所用的时间是多少?
②若在物品与传送带达到同速瞬间撤去恒力F,求特品还需多少时间离开皮带?

参考答案:(1)物品在达到与传送带速度v=4m/s相等前,有:
F+μmgcos37°-mgsin37°=ma1
解得a1=8m/s2
由v=a1t1,t1=0.5s
位移x1=12a1t21=1m
随后,有:F-μmgcos37°-mgsin37°=ma2
解得a2=0,即滑块匀速上滑
位移x2=Hsin37°-x1=2m
t2=x2v=0.5s
总时间为:t=t1+t2=1s
即物品从传送带底端运动到平台上所用的时间是1s.
(2)在物品与传送带达到同速瞬间撤去恒力F,根据牛顿第二定律,有
μmgcos37°-mgsin37°=ma3
解得:a3=-2m/s2
假设物品向上匀减速到速度为零时,通过的位移为x
x=-v22a3=4m>x2
即物体速度为减为零时已经到达最高点;
由x2=vt3+12a3t23
解得:t3=(2-
本题解析:
本题难度:一般
2、选择题 如图所示,长方体物块C置于水平地面上,物块A、B用不可伸长的轻质细绳通过滑轮连接(不计滑轮与 绳之间的摩擦),A物块与C物块光滑接触,整个系统中的A、B、C三物块在水平恒定推力F作用下从静止开始以相同的加速度一起向左运动。下列说法正确的是

[? ]
A.B物块与C物块之间的接触面可能是光滑的
B.若推力f增大,则绳子对B物块的拉力必定增大
C.若推力F增大,则定滑轮所受压力必定增大
D.若推力F增大,则C物块对A物块的弹力必定增大
参考答案:AD
本题解析:
本题难度:一般
3、简答题 法国人劳伦特?菲舍尔在澳大利亚伯斯的冒险世界进行了超高空特技跳水表演,他从30m高的塔上由静止开始下跳准确地落入水池中,已知水对它的阻力(包括浮力)是他重力的3.5倍,他在空中时空气对它的阻力是他的重力的0.2倍.g取10m/s2.求:
(1)他在空中运动的时间及刚好到达水面上的速度?
(2)需要为他准备一个至少多深的水池?
参考答案:(1)设运动员的质量为m,在空中运动的时间为t,运动的加速度为a1,落到水面上的速度为v,则有
mg-0.2mg=ma1…①
H=12a1t…②
v=a1t…③…
解之得t=
本题解析:
本题难度:一般
4、填空题 某实验小组采用图示的装置探究“牛顿第二定律”即探究加速度a与合力F、质量M的关系.实验中,小车碰到制动装置时,钩码尚未到达地面.
(1)为了把细绳对小车的拉力视为小车的合外力,要完成的一个重要步骤是______;
(2)为使图示中钩码的总重力大小视为细绳的拉力大小,须满足的条件是钩码的总质量______小车的总质量(填“大于”、“小于”、“远大于”或“远小于”).
(3)一组同学在做小车加速度与小车质量的关系实验时,保持钩码的质量一定,改变小车的总质量,测出相应的加速度.采用图象法处理数据.为了比较容易地检查出加速度a与小车的总质量M之间的关系,应作出a与______的图象.
(4)甲同学根据测量数据作出的a-F图象如图所示,说明实验中存在的问题是______.
参考答案:(1)小车下滑时受到重力、细线的拉力、支持力和摩擦力,要使拉力等于合力,则应该用重力的下滑分量来平衡摩擦力;
(2)重物加速下滑,处于失重状态,其对细线的拉力小于重力,设拉力为T,根据牛顿第二定律,有
对重物,有 mg-T=ma
对小车,有 T=Ma
解得
T=MM+mmg
故当M>>m时,有T≈mg
(3)根据牛顿第二定律F=Ma,a与M成反比,而反比例函数图象是曲线,而根据曲线很难判定出自变量和因变量之间的关系,故不能作a-M图象;
但a=FM,故a与1M成正比,而正比例函数图象是过坐标原点的一条直线,就比较容易判定自变量和因变量之间的关系,故应作a-1M图象.
(4)图2中图象与纵轴的截距大于0,说明在拉力等于0时,就已经有加速度,说明平衡摩擦力时斜面的倾角过大.
故答案为:(1)平衡摩擦力;(2)远小于;(3)1M;(4)平衡摩擦力时斜面的倾角过大
本题解析:
本题难度:简单
5、计算题 (20分)如图甲所示,间距为d、垂直于纸面的两平行板P、Q间存在匀强磁场。取垂直于纸面向里为磁场的正方向,磁感应强度随时间的变化规律如图乙所示。t=0时刻,一质量为m、带电荷量为+q的粒子(不计重力),以初速度
由
板左端靠近板面的位置,沿垂直于磁场且平行于板面的方向射入磁场区。当
和
取某些特定值时,可使
时刻入射的粒子经
时间恰能垂直打在
板上(不考虑粒子反弹)。上述
为已知量。

(1)若
,求
;
(2)若
,求粒子在磁场中运动时加速度的大小;?
(3) 若
,为使粒子仍能垂直打在
板上,求
。
参考答案:(1)
(2)
;(3)
或
本题解析:(1)设粒子做匀速圆周运动的半径
,由牛顿第二定律得
?①
据题意由几何关系得
?②
联立①②式得
?③
(2)设粒子做圆周运动的半径为
,加速度大小为
,由圆周运动公式得
?④
据题意由几何关系得
?⑤
联立④⑤式得
?⑥
(3)设粒子做圆周运动的半径为
,周期为
,由圆周运动公式得
?⑦
由牛顿第二定律得
?⑧
由题意知
,代入⑧式得
?⑨
粒子运动轨迹如图所示,
、
为圆心,
、
连线与水平方向夹角为
,在每个
内,只有A、B两个位置才有可能垂直击中P板,且均要求
,由题意可知

?⑩
设经历完整
的个数为
(
,1,2,3......)
若在A点击中P板,据题意由几何关系得
?
当n=0时,无解?
当n=1时联立
式得
或(
)?
联立


式得
?
当
时,不满足
的要求?
若在B点击中P板,据题意由几何关系得
?
当
时无解?
当
时,联立
式得
或(
)?
联立


式得
?
当
时,不满足
的要求?
本题难度:困难
Bacchus hath drowned more men than Neptune. 在酒里淹死的人比在海里淹死的人多。