1、计算题 (8分) 如图所示,薄板形斜面体竖直固定在水平地面上,其倾角为θ=37°.一个“Π”的物体B紧靠在斜面体上,并可在水平面上自由滑动而不会倾斜,B的质量为M=2kg。一根质量为m=1kg的光滑细圆柱体A搁在B的竖直面和斜面之间。现推动B以水平加速度a=4m/s2向右运动,并带动A沿斜面方向斜向上运动。所有摩擦都不计,且不考虑圆柱体的滚动,g=10m/s2。(sin37°=0.6,cos37°=0.8,)求:

(1)圆柱体A的加速度?
(2)B物体对A的推力F的大小?
参考答案:(1)
(2)13.75N
本题解析:(8分)(1)A 的合加速度方向沿斜面向上,其水平向右的分加速度和B的加速度相同,则
?(4分)
(2)对A:由牛顿第二定律:
?(2分)
F=13.75N?(2分)


本题考查的是牛顿定律的应用问题,首先根据运动的分解可知A与B的加速度关系,即可求解;再根据牛顿第二定律可解出推力F;
本题难度:一般
2、简答题 如图所示,一个厚度不计的圆环A,紧套在长度为L的圆柱体B的上端,A、B两者的质量均为m,A与B之间的最大静摩擦力与滑动摩擦力相同,其大小为kmg(k>1).B在离地H高处由静止开始落下,触地后能竖直向上弹起,触地时间极短,且无动能损失,B与地碰撞若干次后A与B分离.求:
(1)B与地第一次碰撞后,经多长时间A与B达到相同的速度;
(2)当A与B第一次达到相同速度时,B下端离地面的高度是多少.

参考答案:物体A、B一起下落H过程,机械能守恒得:
2mgH=12×2mv2
解得v=
本题解析:
本题难度:一般
3、计算题 质量为M的拖拉机拉着耙来耙地,由静止开始做匀加速直线运动,在时间t内前进的距离为s。耙地时,拖拉机受到的牵引力恒为F,受到地面的阻力为自重的k倍,耙所受阻力恒定,连接杆质量不计且与水平面的夹角θ保持不变。求:
(1)拖拉机的加速度大小;
(2)拖拉机对连接杆的拉力大小。

参考答案:解:(1)拖拉机在时间t内匀加速前进s,根据位移公式
?①
变形得
②
(2)对拖拉机:受到牵引力、支持力、重力、地面阻力和连杆拉力T,根据牛顿第二定律
?③
联立②③变形得
④
根据牛顿第三定律,连杆对耙的反作用力为
?⑤
本题解析:
本题难度:一般
4、实验题 光电计时器是一种研究物体运动情况的常见仪器。当有物体从光电门通过时,光电计时器就可以显示物体的挡光时间。现利用如图甲所示装置探究物体的加速度与合外力、质量的关系’其中NQ是水平桌面,PQ是一端带有滑轮的长木板,1、2是固定在木板上的两个光电门(与之连接的两个光电计时器没有画出)。小车上固定着用于挡光的窄片K,测得其宽度为d.小车从木板的顶端滑下’光电门各自连接的计时器显示窄片K的挡光时间分别为t1和t2。

(1) 该实验中,在改变小车的质量M或沙桶的总质量m时,应保持M?m,这样做的目的__
(2) 为了计算出小车的加速度,除了测量d、t1和t2之外,还需要测__________
若上述测量的量用x表示,则用这些叙理量计算加速度的表达式为a=__________
(3) 某位同学经过测量、计算得到如下表数据,请在图乙中作出小车加速度与所受合外力的关系图像。
组别
| 1
| 2
| 3
| 4
| 5
| 6
| 7
|
M/kg
| 0.58
| 0.58
| 0.58
| 0.58
| 0.58
| 0.58
| 0.58
|
F/N
| 0.10
| 0.15
| 0.20
| 0.25
| 0.30
| 0.35
| 0.40
|
a/m.s-2
| 0.13
| 0.17
| 0.26
| 0,34
| 0.43
| 0.51
| 0.59
|
(4) 由图象可以看出,该实验存在着较大的误差,则产生误差的主要原因是_________
参考答案:(1)小车所受合外力大小等于(或约等于)mg (2分)
(2)两光电门之间的距离(或“小车由光电门1运动至光电门2所用时间”) (2分)
?(或“
”) (2分)
(3)如图?(2分)

(4)木板倾角偏小(或“平衡摩擦力不足”或“末完全平衡摩擦力”) (2分)
本题解析::(1)实验中我们认为:mg=Ma,而实际上是:mg=(M+m)a,因此只有当M>>m时,小车所受合外力大小等于mg.
故答案为:小车所受合外力大小等于(或约等于)mg.
(2)通过光电门的测量我们计算出了通过光电门1的速度为:v1=
,通过2时的速度为:v2=
如果测量出经过1、2时的时间t,根据:a=
,得:a=
如果测出经过1、2时的距离x,根据:
=2ax,得:a=
.
(3)如图?

(4)由图乙可知,开始小车受合外力时,加速度却为零,因此操作过程中可能没有平衡摩擦力或者平衡摩擦力不足.
本题难度:一般
5、选择题 如图所示,质量为m的小球用水平弹簧系住,并用倾角为30°的光滑木板AB托住,小球恰好处于静止状态.当木板AB突然向下撤离的瞬间,小球的加速度为( )
A.0
B.大小为g,方向竖直向下
C.大小为
g,方向垂直木板向下
D.大小为g,方向水平向右