1、计算题 放在水平地面上的一物块,受到方向不变的水平推力F的作用,F的大小与时间t的关系和物块速度v与时间t 的关系如图所示。求:
(1)物块的质量m;?(2)物块与地面之间的动摩擦因数μ;
(3)撤去拉力后物体还能滑行多远。
参考答案:(1)m=0.5kg(2)
?(3)x=2m
本题解析:(1)由v-t图象看出,物体在4s-6s做匀速直线运动,由平衡条件知
?
由速度图象可知,2-4s物体加速度为
,
此时有
由牛顿第二定律得:
?
代入解得:m=0.5kg
(2)由

解得
(3)由速度图象可知,撤去拉力的速度为
由牛顿第二定律有
撤去拉力后物体还能滑行的距离为

解得x=2m
点评:关键由速度图线的斜率求出加速度;另一方面要能由加速度应用牛顿运动定律求出质量;由速度图线与平衡条件,读出物体运动时所受的摩擦力,求出物块与地面之间的动摩擦因数。
本题难度:一般
2、简答题 小车上固定有位于竖直方向的细杆,杆上套有质量为M的小环,环通过细绳与质量为m的小球连接,当车向右匀加速运动时,环和球与车相对静止,绳与杆之间的夹角为θ,如图所示,求杆对环作用力的大小和方向.
参考答案:以小球为研究对象进行受力分析有:

根据题意知:
Tsinθ=ma? ①
Tcosθ=mg? ②
由①和②可得:
绳的拉力T=mgcosθ,加速度a=gtanθ
再以环M为研究对象进行受力分析有:

如图所示,M受重力、绳的拉力T"、杆的弹力F1和杆的摩擦力F2作用处于平衡状态
所以有:
F1-T"sinθ=Ma? ③
F2-Mg-T"cosθ=0? ④
又因为T"=T=mgcosθ,a=gtanθ由③和④得:
F1=(m+M)gtanθ
F2=(m+M)g
所以杆对环的作用力F=
本题解析:
本题难度:一般
3、简答题 中用长度等于球的直径的细绳将球挂在车厢的光滑侧壁上,如图所示,车厢在平直轨道上向左行驶,当车厢以g/4的加速度向左加速行驶时,车厢侧壁受到的压力设为F(F未知)。求:

(1)当车厢侧受到的压力等于4F时,说明车向左运动的情况是怎样的?
(2)当车厢以g/2加速度向左加速行驶时,细绳的拉力等于球重的多少倍?
参考答案:(1)车厢向左做匀减速运动,加速度的大小为
?
(2)
本题解析:(1)在车厢侧壁上,受力如图所示,侧壁对球的支持力FN=F,设球的质量为m,车厢以g/4的加速度向左加速运动时,有

F1cosa=mg①
F1sina-FN=mg/4②
其中sina=1/3。
可以解得FN=
。
当侧壁压力等于4F时,细绳的拉力F1不变
F1sina-4FN=ma③
解得加速度 a=-
,车厢向左做匀减速运动,加速度的大小为
。
(2)若车厢以g/2的加速度向左加速行驶时,球将离开侧壁,有
F′cosθ=mg和F′sinθ=mg/2
解得tanθ=1/2细绳拉力F′=
.
本题难度:简单
4、选择题 四个质量、形状相同的斜面体放在粗糙的水平面上,另有四个质量相同的小物体放在斜面顶端,由于小物体与斜面间的摩擦力不同,第一个物体匀加速下滑,第二个物体匀速下滑,第三个物体匀减速下滑,第四个物体静止在斜面上,如图所示,四个斜面均保持不动,下滑过程中斜面对地面压力依次为F1、F2、F3、F4,则它们的大小关系是( )




A.F1=F2=F3=F4
B.F1>F2>F3>F4
C.F1<F2=F3<F4
D.F1=F3<F2<F4
参考答案:设物体和斜面的总重力为G.
第一个物体匀加速下滑,加速度沿斜面向下,具有竖直向下的分加速度,存在失重现象,则F1<G;
第二个物体匀速下滑,合力为零,斜面保持静止状态,合力也为零,则系统的合力也为零,故F2=G.
第三个物体匀减速下滑,加速度沿斜面向上,具有竖直向上的分加速度,存在超重现象,则F3>G;
第四个物体静止在斜面上,合力为零,斜面保持静止状态,合力也为零,则系统的合力也为零,故F4=G.故有F1<F2=F4<F3.
故选C
本题解析:
本题难度:简单
5、选择题 如图所示,小车和人的总质量为M,人用力F拉绳.若不计绳和滑轮质量,不计一切摩擦,则车和人的加速度为( )
A.
B.0
C.
D.
参考答案:人和车整体所受的合力为2F,根据牛顿第二定律得,车和人的加速度a=2FM.故D正确,A、B、C错误.
故选D.
本题解析:
本题难度:一般