1、计算题 质量m = 20kg的物体以某一初速度滑上倾角θ=370的粗糙斜面,物体能达到斜面上的最大距离L = 20m。已知物体与斜面间的动摩擦因数μ= 0.5。求:(sin370=0.6,cos370=0.8,g = 10m/s2)
(1)物体沿斜面上滑过程中加速度的大小;
(2)物体上滑时初速度的大小;
(3)物体再次回到斜面底端时的动能。
参考答案:(1)10 m/s2(2)20m/s(3)800J
本题解析:(1)由牛顿第二定律可知:
m/s2?(2分)
物体沿斜面上滑过程中加速度的大小为10m/s2
(2)由
,
m/s
物体上滑时初速度的大小为20m/s?(3分)
(3)由动能定理得

J?(3分)
或:
J,物体再次回到斜面底端时的动能为800J。
本题难度:简单
2、简答题 如甲图所示,长为4m的水平轨道AB与倾角为37°的足够长斜面BC在B处连接,有一质量为2kg的滑块,从A处由静止开始受水平向右的力F作用,F按乙图所示规律变化,滑块与AB和BC间的动摩擦因数均为0.25,重力加速度g取l0m/s2.求:
(1)滑块第一次到达B处时的速度大小;
(2)不计滑块在B处的速率变化,滑块到达B点时撤去力F,滑块冲上斜面,滑块最终静止的位置与B点的距离.(sin37°=0.6)

参考答案:(1)由图得:0~2m:F1=20N△X1=2m;?
2~3m:F2=0,△X2=1m;?
3~4m:F3=10N,△X3=1m?
A至B由动能定理:F1?△X1-F3?△X3-μmg(△X1+△X2+△X3)=12mvB2
解得vB=
本题解析:
本题难度:一般
3、简答题 如图所示,质量为m的小球P位于距水平地面高度H处,在水平地面的上方存在一定厚度的“作用力区域”,如图中的虚线部分。当小球进入“作用力区域”后将受到竖直向上的恒定作用力F,F=5mg,F对小球的作用刚好使从静止释放的小球不与水平地面接触。H=25 m,g=10 m / s2。 求:
(1)作用力区域的厚度h=?
(2)小球从静止释放后的运动是周期性的运动,周期T=?(即从P点开始运动到又回到P点所用的时间)

参考答案:(1)5m?(2)5s
本题解析:(1)根据动能定理有mgH-Fh=0·····(2分)
h=5 m··········(2分)
(2) 设小球在作用力区域上方运动的时间是t1,进入作用力区域的速度是v,在作用力区域内加速度是a,运动的时间是t2,则
t1=
=2 s···········(2分)
v=g t1
a=
················(2分)
v=a t2
g t1=a t2·······················(2分)
解得t2=0.5 s····················(2分)
?小球运动的周期T=2 (t1+t2)··········(2分)
解得T=5s···············(2分)
本题难度:一般
4、选择题 如图所示,一个质量为m的圆环套在一根固定的水平长直杆上,环与杆间的动摩擦因数为μ.现给环一个向右的初速度v0,同时对环施加一个竖直向上的作用力F,并使F的大小随v的大小变化,两者关系为F=kv,其中k为常数,则环在运动过程中克服摩擦所做的功大小可能为( )
A.
mv02
B.0
C.mv02+
D.mv02-
参考答案:根据题意有对于小环的运动,根据环受竖直向上的拉力F与重力mg的大小分以下三种情况讨论:
(1)当mg=kv0时,即v0=mgk时,环做匀速运动,摩擦力为零,Wf=0,环克服摩擦力所做的功为零;
(2)当mg>kv0时,即v0<mgk 时,环在运动过程中做减速运动,直至静止.由动能定理得环克服摩擦力所做的功为Wf=12mv20;
(3)当mg<kv0时,即v0>mgk 时,环在运动过程中先做减速运动,当速度减小至满足mg=kv时,即v=mgk时环开始做匀速运动.由动能定理得摩擦力做的功
Wf=12mv2-12mv20=m3g22k2-12mv20,
即环克服摩擦力所做的功为12mv20-m3g22k2.
故选ABD
本题解析:
本题难度:简单
5、选择题 如图所示,一个质量为m的物体从高为h的曲面上一点A处,由静止开始下滑,滑到水平面上B点处停止.若再用平行于接触面的力将该物体从B处拉回到原出发点A处,则需要对物体做功的最小值为( )

A.mgh
B.2mgh
C.1.5mgh
D.3mgh
参考答案:B
本题解析:物体由A滑到B时,动能的变化为0,而重力做功为mgh,设摩擦力做的功为Wf,则由动能定理可得,mgh+Wf=0,即Wf=-mgh;如果物体再由B到A,设水平力做的功为W,则W+Wf+(-mgh)=0;故解得W=mgh-Wf=2mgh,B是正确的。
本题难度:一般