1、简答题 质量为m=5kg的木块,在F=10N的水平恒力作用下,在光滑的水平面上从静止开始运动,运动时间t=5s,求:
(1)木块在t=5s内的位移;
(2)力F在t=5s内对木块做功的平均功率;
(3)5s末木块的动能.
参考答案:(1)根据牛顿第二定律F=ma?
得?a=Fm=105=2(m/s2)?
s=12at2=12×2×25=25(m)
(2)拉力的平均功率.P=Wt=Fst=10×255=50(W)
(3)5s末木块的速度v=at=2×5=10(m/s)
动能Ek=12mv2=12×5×102=250(J)?
答:(1)木块在t=5s内的位移为25m;
(2)力F在t=5s内对木块做功的平均功率为50W;
(3)5s末木块的动能为250J.
本题解析:
本题难度:一般
2、简答题 如图所示,质量为m的小球放在水平地面上,当小球受到与地面成60°的拉力F作用后,小球沿与地面30°方向(虚线所示)做匀加速直线运动.经过t秒后,改变F的大小和方向,使F的沿逆时针方向转过60°.小球沿原方向做匀减速直线运动.求:
(1)开始时F的大小
(2)t秒时小球的速度
(3)小球离地面的最大高度.
参考答案:

(1)小球沿与地面30°方向(虚线所示)做匀加速直线运动,则合力沿与地面30°方向,
做力的合成图,由图可知,mg=F合,
F=2mg?cos30°=
本题解析:
本题难度:一般
3、填空题 某物体的初速度为2m/s,在4 s的时间内速度均匀增大到6m/s,那么该物体的加速度是________ m/s2 ,在这段时间内发生的位移x为 m.
参考答案:1 16
本题解析:根据
可知,加速度为1m/s2。根据
可知,4s内通过的位移为
。
考点:匀变速直线运动规律
点评:本题考查了匀变速直线运动规律的推论。通过匀变速公式,比较容易得到结果。
本题难度:一般
4、简答题 如图,质量M=1kg的木板静止在水平面上,质量m=1kg、大小可以忽略的铁块静止在木板的右端.设最大摩擦力等于滑动摩擦力,已知木板与地面间的动摩擦因数μ1=0.1,铁块与木板之间的动摩擦因数μ2=0.4,取g=10m/s2.现给铁块施加一个水平向左的力F.

(1)若力F恒为8N,经1s铁块运动到木板的左端.求:木板的长度
(2)若力F从零开始逐渐增加,且木板足够长.试通过分析与计算,在图中作出铁块受到的摩擦力f随力F大小变化的图象.
参考答案:

(1)由牛顿第二定律:
? 对铁块:F-μ2mg=ma1…①
? 对木板:μ2mg-μ1(M+m)g=Ma2…②
设木板的长度为L,经时间t铁块运动到木板的左端,则
? s木=12a2t2…③
? s铁=12a1t2…④
又:s铁-s木=L…⑤
联立①②③④⑤解得:L=1m…⑥
(2)(i)当F≤μ1(m+M)g=2N时,系统没有被拉动,静摩擦力与外力平衡,即有:f=F
(ii)当F>μ1(m+M)g=2N时,如果M、m相对静止,铁块与木板有相同的加速度a,则:
? F-μ1(m+M)g=(m+M)a…⑦
? F-f=ma…⑧
解得:F=2f-2…⑨
此时:f≤μ1mg=4N,也即F≤6N…⑩
所以:当2N<F≤6N时,f=F2+1(N)
(i ii)当F>6N时,M、m相对滑动,此时铁块受到的摩擦力为:
f=μ2mg=4N
f-F图象如图所示
答:
(1)木板的长度为1m.
(2)f-F图象如图所示.
本题解析:
本题难度:一般
5、计算题 (14分)如图所示,在倾角θ=37°的固定斜面上放置一质量M=1kg、长度L=3m的薄平板AB.平板的上表面光滑,其下端B与斜面底端C的距离为16m.在平板的上端A处放一质量m=0.6kg的滑块,开始时使平板和滑块都静止,之后将它们无初速释放.设平板与斜面间、滑块与斜面间的动摩擦因数均为m=0.5,求滑块与平板下端B到达斜面底端C的时间差Δt.(sin370=0.6,cos370=0.8,g=10m/s2)

参考答案:
本题解析:对薄板,沿斜面方向由于
,故滑块在薄板上滑动时,薄板静止不动.
对滑块:在薄板上滑行时加速度
,?(2分)
到达B点时速度
?(2分)
滑块由B至C时的加速度?
?(2分)
设滑块由B至C所用时间为
,
则
,解得
?(2分)
对薄板,滑块滑离后才开始运动,加速度
, (2分)
滑至C端所用时间为
,则
,解得
?(2分)
滑块与平板下端B到达斜面底端C的时间差为:
?(2分)
本题难度:一般