1、计算题 如图所示,轻质长绳水平地跨在相距为2L的两个小定滑轮A、B上,质量为m的物块悬挂在绳上O点,O与A、B两滑轮的距离相等。在轻绳两端C、D分别施加竖直向下的恒力F=mg。先托住物块,使绳处于水平拉直状态,由静止释放物块,在物块下落过程中,保持C、D两端的拉力F不变。
(1)当物块下落距离h为多大时,物块的加速度为零?
(2)在物块下落上述距离的过程中,克服C端恒力F做功W为多少?
(3)求物块下落过程中的最大速度Vm和最大距离H?

参考答案:解:(1)当物块所受的合外力为零时,加速度为零,此时物块下降距离为h。因为F恒等于mg,所以绳对物块拉力大小恒为mg,由平衡条件知:2θ=120°,所以θ=60°,由图可知:
h=L×tg30°=
L?①
(2)当物块下落h时,绳的C、D端均上升h",由几何关系可得:h"=
-L ②
克服C端恒力F做的功为:W=F×h" ③
由①②③式联立解得:W=(
-1)mgL
(3)物块下落过程中,共有三个力对物块做功。重力做正功,两端绳子对物块的拉力做负功。两端绳子拉力做的功就等于作用在C、D端的恒力F所做的功。因为物块下降距离h时动能最大。由动能定理得:mgh-2W=
④
将①②③式代入④式解得:Vm=
当物块速度减小为零时,物块下落距离达到最大值H,绳C、D上升的距离为H"。由动能定理得:mgH-2mgH"=0
又H"=
-L
联立解得:H=
本题解析:
本题难度:困难
2、选择题 如图所示,一辆运送沙子的自卸卡车装满沙子,沙粒之间的动摩擦因数为μ1,沙子与车厢底部材料的动摩擦因数为μ2,车厢的倾角用θ表示(已知μ2>μ1),下列说法正确的是

[? ]
A.要顺利地卸干净全部沙子,应满足tanθ>μ2
B.要顺利地卸干净全部沙子,应满足sinθ>μ2
C.只卸去部分沙子,车上还留有一部分沙子,应满足μ2>tanθ>μ1
D.只卸去部分沙子,车上还留有一部分沙子,应满足μ2>μ1>tanθ
参考答案:AC
本题解析:
本题难度:一般
3、选择题 关于四种相互作用,下列说法中正确的是( )
A.使原子核内质子、中子保持在一起的作用是强相互作用
B.在天然放射现象中起作用的基本相互作用是弱相互作用
C.地球绕太阳旋转而不离去是由于万有引力作用
D.电磁力、强相互作用力、弱相互作用力统称万有引力
参考答案:ABC
本题解析:分析:使原子核内质子、中子保持在一起的作用是核力,不是电磁作用.在天然放射现象中起作用的基本相互作用是弱相互作用.万有引力和电磁相互作用是远程力,强相互作用和弱相互作用是近程力.地球绕太阳旋转而不离去是由于万有引力作用.
解答:解:
A、使原子核内质子、中子保持在一起的作用是核力,不是电磁作用,是强相互作用.故A正确.
B、在天然放射现象中,比如β衰变中起作用是弱相互作用.故B正确.
C、地球绕太阳旋转而不离去受到对地球巨大的万有引力才不离去.故C正确.
D、万有引力和电磁相互作用相互作用的距离很长,是远程力,而强相互作用和弱相互作用相互作用的距离很小,是近程力.故D错误.
故选ABC
点评:自然界有四种基本的相互作用力:万有引力、电磁作用力,强相互作用和弱相互作用.可结合具体的力进行记忆.
本题难度:简单
4、选择题 如图所示,用细绳OA、OB悬挂一重物,在保持O点和A点不变的情况下,使细绳OB沿着半圆形轨道由B点缓慢移向C点。在移动的过程中,细绳OB中拉力大小的变化情况是

[? ]
A.一直减小
B.一直增大
C.先减小后增大
D.先增大后减小
参考答案:C
本题解析:
本题难度:一般
5、选择题 斜面上的物体受到平行于斜面向下的力F作用,力F随时间变化的图象及物体运动的v-t图象如图所示.由图象中的信息能够求出的物理量或可以确定的关系有

A.物体的质量m
B.斜面的倾角
C.
D.物体与斜面间的动摩擦因数
参考答案:AC
本题解析:设斜面的倾角为θ由v-t图象可知,在2~6s内物体处于匀速直线运动状态,由平衡条件可知, f=F+mgsinθ,由图乙的F-t图象可知,在2s~6s内,推力F=2N,则物体所受到的摩擦力f=2+mgsinθ…①.物体在0-2s内做匀加速直线运动,由v-t图象的斜率得出加速度
…②,
由F-t图象在0-2s内读出F=3N,由牛顿第二定律得 F+mgsinθ-f=ma…③,
由①②③解得 m=1kg,故A正确;又根据f=μmgcosθ…④
由①④物块与斜面之间的动摩擦因数
,故C正确;
由于θ未知,故不能算出μ,故BD错误.故选AC.
本题难度:一般