1、简答题 小刚家搬家,要把钢琴从阳台上降落到地面,钢琴质量为175kg,钢琴的绳索能承受的最大拉力为1785N,钢琴先以0.5m/s匀速降落,当钢琴底部距地面高为h时,又以恒定的加速度减速下降.钢琴着地时刚好速度为零.问h的最小值是多少?(g取10m/s2)
参考答案:由牛顿第二定律得:T-mg=ma;?
钢琴减速时最大加速度为a=1785-1750175=0.2m/s2
由:h=v2t-v202a,
所以h至少为:h=0-0.522?(-0.2)=0.625m.
答:h的最小值是0.625m.
本题解析:
本题难度:一般
2、简答题 (1)一质量为m=2kg的物体放置在水平桌面上,它与桌面的动摩擦因数为μ=0.2,从静止开始受到大小为F=4N的水平力作用而开始运动,求:
①物体运动时候的加速度的大小;
②力F作用10s后撤去,此时物体的速度大小;
(2)摩托车以速度v沿平直公路匀速行驶,突然驾驶员发现正前方离摩托车L处,有一断桥,驾驶员立即刹车,刹车时摩托车发动机关闭,结果恰好在断桥前停下,已知摩托车和驾驶员总质量为M.
①请写出摩托车在刹车过程中动能的变化量;
②请用动能定理求出摩托车减速时所受到的阻力.
参考答案:(1)①物体受到的摩擦力Ff=μmg=0.2×2×10N=40J;
由牛顿第二定律F=ma可得
F-Ff=ma
则物体的加速度a=F-Ffm=4-22=1m/s2;
②由速度和时间的关系可知,
10s末时的速度v=at=1×1m/s=1m/s;
(2)①摩托车的初动能为Ek0=12mv2; 末动能为零
故动能的变化量△Ek=0-EK0=-12mv2;
②摩托车在运动中只有摩擦力做功,则由动能定理可知
-Ffs=-12mv2;
故物体受到的摩擦力Ff=mv22s;
本题解析:
本题难度:一般
3、简答题 做匀加速直线运动的物体初速度v0=5m/s,a=2m/s2,途经相距12m的B、C两点历时1s,求:
(1)物体到达C点的速度多大?
(2)物体出发点离C点的距离是多大?
参考答案:(1)对BC段有:xBC=vBt+12at2,
代入数据得,12=vB+12×2×1,解得vB=11m/s.
则C点的速度vC=vB+at=11+2×1m/s=13m/s.
(2)物体出发点离C点的距离x=vC2-v022a=169-254m=36m.
答:(1)物体到达C点的速度为13m/s.(2)物体出发点离C点的距离为36m.
本题解析:
本题难度:一般
4、计算题 (16分)小车上有一个固定支架,支架上用长为
的绝缘细线悬挂质量为m、电量为q的小球,处于水平方向的匀强电场中。小车在距离矮墙x处,向着矮墙从静止开始做加速度a匀加速运动,此时,细线刚好竖直,如图所示。当小车碰到矮墙时,立即停止运动,且电场立刻消失。已知细线最大承受拉力为7mg。

⑴求匀强电场的电场强度;
⑵若小球能通过最高点,写出最高点时细线的拉力与x的关系式;
⑶若要使细线不断裂也不松弛,确定x的取值范围。
参考答案:⑴E=
;⑵T=
-5mg;⑶x≤
或
≤x≤
本题解析:⑴对小球受重力mg、细线的拉力T和电场力qE作用,根据牛顿第二定律可知qE=ma
解得匀强电场的电场强度为:E=
⑵根据匀变速直线运动规律可知,当小车碰到矮墙瞬间小球的速度为:v1=
小车停止运动后,小球受mg、细线的拉力T作用,在竖直平面内做圆周运动,此时只有重力mg做功,根据动能定理有:-2mgL=
-
在小球运动至圆轨迹最高点时,根据牛顿第二定律和向心力公式有:T+mg=
联立以上各式解得:T=
-5mg
⑶若小球仅在下半圆周内摆动,则:mgL≥
解得:x≤
此情况中,在最低点有:T-mg=
解得:T=3mg<7mg,符合题意要求
若小球完成完整的圆周运动,则:T2=
-5mg≥0
且:T1=
+mg≤7mg
联立以上各式解得:
≤x≤
所以要使细线不断裂也不松弛, x的取值范围为:x≤
或
≤x≤
本题难度:一般
5、选择题 两辆完全相同的汽车,沿水平直路一前一后匀速行驶,速度均为v0,若前车突然以恒定的加速度刹车,在它刚停住时,后车以前车刹车时的加速度开始刹车.已知前车在刹车过程中所行驶的距离为x,若要保证两辆车在上述情况中不相撞, 则两车在匀速行驶时保持的距离至少为
[? ]
A.x
B.2x
C.3x
D.4x
参考答案:B
本题解析:
本题难度:简单