1、计算题 长为5.25m轻质的薄木板放在水平面上,木板与水平面间的动摩擦因数为0.1,在木板的右端固定有一个质量为1kg的小物体A,在木板上紧邻A处放置另一质量也为1kg的小物体B,小物体B与木板间的动摩擦因数为0.2,A、B可视为质点,如图所示。当A、B之间的距离小于或等于3m时,A、B之间存在大小为6N的相互作用的恒定斥力;当A、B之间的距离大于3m时,A、B之间无相互作用力。现将木板、A、B从图示位置由静止释放,g取10m/s2,求:

(1)当A、B之间的相互作用力刚刚等于零时,A、B的速度
(2)当B从木板上滑落时,A、B的速度
(3)从开始到B从木板上滑落,A的位移
参考答案:(1)2m/s 水平向右、4m/s 水平向左;(2)0、3m/s 水平向左;
(3)1.5m 水平向右
本题解析:(1)当A、B之间存在相互作用力时
对A和木板,由牛顿第二定律有:
?
得:
对B,由牛顿第二定律有:
?
得:
由运动学公式:
?
得:
故当A、B之间的相互作用力刚刚等于零时,A、B的速度分别为:
?方向:水平向右;?
?方向:水平向左
(2)当A、B之间的相互作用力变为零后
对A和木板,由牛顿第二定律有:
?
得:
对B,由牛顿第二定律有:
?
得:
由运动学公式:
?
得
或
(舍去)
故当B从木板上滑落时,A、B的速度分别为:
;?
?
方向:水平向左
(3)从开始到B从木板上滑落,小物体A的位移:
?方向:水平向右
点评:注意正确分析物体之间的相对运动,把每个物体的运动、受力情况分析清楚,从而正确判断物体间相对运动经历的时间、速度和位移。
本题难度:一般
2、简答题 如图所示,在倾角θ=370的足够长的固定斜面底端有一质量m=1.0kg的物体,物体与斜面间动摩擦因数μ=0.25,现用平行斜面向上拉力F=10N将物体由静止沿斜面向上拉动,经时间t=4.0s撤去F,(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2)求:
(1)撤去力F时物体的速度大小.
(2)物体从撤去外力之后沿斜面上滑的最大距离.
参考答案:

(1)对物体受力分析如图所示,将重力进行正交分解,
F1=mgsin37°?
FN=F2=mgcos37°?
由牛顿第二定律可得:F-f-F1=ma1?
f=μFN=μmgcos37°?
解得:a=2m/s2?
由运动学方程:v=a1t=8m/s?
(2)撤去外力后,受力分析如图所示,
由牛顿第二定律得:-(F+f)=ma2?
解得:a2=8m/s2
撤去外力之后,物体做匀速直线运动,
由运动学方程:x=0-v22a2=4m
答:(1)撤去力F时物体的速度大小8m/s;
(2)物体从撤去外力之后沿斜面上滑的最大距离4m.
本题解析:
本题难度:一般
3、选择题 由静止开始作匀加速直线运动的火车,在10s末的速度为2m/s,下列叙述中正确的是( )
A.这10s内通过的路程为20m
B.每秒速度变化0.2?m/s
C.10s内平均速度为1m/s
D.第10s内位移为1.9?m
参考答案:
A、10s内通过的路程为s=v2t=22×10m=10m,故A错误.
B、每秒速度变化为△v=210m/s=0.2m/s.故B正确.
C、10s内的位移x=s=10m,则10s内平均速度为.v=xt=1m/s.故C正确.
D、由B得知,物体的加速度为a=△v△t=0.21m/s2=0.2m/s2,则物体在9s内的位移为x′=12at′2=12×0.2×92m=8.1m,所以第10s内位移为x10=x-x′=1.9m.故D正确.
故选BCD
本题解析:
本题难度:一般
4、计算题 一辆沿平直公路行驶的汽车,过桥后以1.0m/s2的加速度加速行驶,经12s已离开桥头180m,汽车原来匀速行驶的速度为多大?
参考答案:9m/s
本题解析:汽车做匀加速直线运动,设初速度为
,由位移公式
,代入数据解得解得
.
点评:对于匀变速直线运动过程,已知三个物理量,可以选择一个合适运动学公式求解其他任何量。
本题难度:简单
5、计算题 火车正以速率v1向前行驶, 司机突然发现正前方同一轨道上距离为s处有另一火车, 正以较小的速率 v2沿同方向做匀速运动, 于是司机立刻使火车做匀减速运动, 要使两列火车不相撞, 加速度a的大小至少应是多少?
参考答案:(v1- v2)2/2s
本题解析:本题考查匀变速直线运动的追击问题,当两者速度相同时是避免相撞的临界条件,根据位移之间的等量关系
,由以上两个公式联立可知加速度为(v1- v2)2/2s
本题难度:简单