1、计算题 如图所示,底座A上装有长0.5m的竖直杆,底座与竖直杆总质量为M=0.2kg。杆上套有质量为m=0.05kg的小环B,它与杆间有摩擦,大小恒定。当环B从底座A上以4m/s的初速度向上运动时,刚好能到达杆顶。求:
(1)环B上升过程中,底座A对水平面的压力多大?
(2)环B从杆顶落回底座A表面需要多少时间?

参考答案:(1)1.7N
(2)0.5s
本题解析:
本题难度:一般
2、选择题 质量均为m的物块A和物块B相互接触放在水平面上,如图所示.若对A施加水平推力F,则两物块沿水平方向做加速运动.关于A对B的作用力,下列说法正确的是( )
A.若水平面光滑,物块A对B的作用力大小为F
B.若水平面光滑,将推力F增大1N,则物块A对B的作用力也增大1N
C.若物块A与地面、B与地面的动摩擦因数均为μ,则物块A对B的作用力大小为
D.若物块A与地面的动摩擦因数为μ,B与地面的动摩擦因数为2μ,则物块物块A对B的作用力大小为

参考答案:A、若水平面光滑,则对整体受力分析可知;F=(m+m)a,解得a=F2m,
再对B分析,B水平方向只受A的作用力,由牛顿第二定律可得:T=ma=F2,故AB错误;
C、若AB和地面动摩擦因数相同,对整体分析有:F-μ2mg=2ma′;则B受力为T′-μmg=ma′,解得:T′=μmg+F2-μmg,故C正确;
D正确;
D、对整体分析有:F-μmg-2μmg=2ma″;再对B分析则有:T″-2μmg=ma″,解得:T″=F+μmg2;故D正确;
故选:CD.
本题解析:
本题难度:一般
3、计算题 (10分)表演“顶竿”杂技时,一人站在地上(称为“底人”),肩上扛一长6 m,质量为5 kg的竹竿.一质量为40 kg的演员在竿顶从静止开始先匀加速再匀减速下滑,滑到竿底时速度正好为零.假设加速时的加速度大小是减速时的2倍.下滑总时间为3 s,两阶段竹竿对“底人”的压力分别为多大?(g取10 m/s2)
参考答案:290N ?530N
本题解析:人加速时加速度大小是减速时加速度大小的2倍,说明加速的时间t1是减速时间t2的一半,即加速时间为1 s,减速时间为2 s.设下滑过程中的最大速度为vm则由运动公式得:
L=
t,vm=
?m/s="4" m/s
加速下滑时的加速度:a1=
?m/s2="4" m/s2
减速下滑时的加速度:a2=
="2" m/s2.
对演员受力分析,受向下的重力mg和向上的摩擦力Ff,由牛顿第二定律可得:
加速下滑时:
减速下滑时:
由牛顿第三定律可知,演员加速下滑和减速下滑时对杆的摩擦力分别为
向下,
向下。
对杆受力分析,受向下的重力
和向下的摩擦力
及“底人”施加的向上支持力
,由平衡条件可得加速下滑时
减速下滑时
,由牛顿第三定律可得在加速过程中杆对底人的压力分别为290N和530N。
本题难度:一般
4、简答题 一个质量为2kg的物体静止在足够大的水平地面上,物体与地面间的动摩擦因数μ=0.2.从t=0开始,物体受到一个大小和方向呈周期性变化的水平力F的作用,力F随时间的变化规律如图所示.重力加速度g=10m/s2,
求:
(1)0~2s时间内物块运动的加速度a1的大小和方向;
(2)t=2s时物块运动的瞬时速度v1的大小和方向;
(3)0~6s时间内物块运动的位移的大小和方向.

参考答案:(1)据牛顿第二定律知:F-μmg=ma1
a1=8-0.2×2×102=2m/s2
加速度a1的方向向右.
(2)据速度公式有:v1=a1t1=2×2=4m/s
速度v1的方向向右.
(3)0~2s时间内物块运动的位移为
x1=12a1t12=12×2×22=4(m),方向向右;
2~4s时间内,物块先向右匀减速运动至速度为零,令加速度a2,用时t2;
据牛顿第二定律有:a2=F+μmgm=6+0.2×2×102=5m/s2,方向向左
据速度公式有:0=v1+a2t2
t2=0-v1a2=0-4-5=0.8(s)
物体向右匀减速运动的位移:
x2=v1t2+12a2t22=4×0.8+12×(-5)×0.82=1.6(m)
2.8~4s时间内物块将向左静止开始匀加速运动,令加速度为a3,据牛顿第二定律有:a3=F-μmgm=6-0.2×2×102=1m/s2,方向向左;
物体向左静止开始匀加速运动的位移:x3=12a3t32=12×(-1)×1.22=-0.72(m),
4s时物体的速度:v3=a3t3=-1×1.2=-1.2(m/s),向左
4~6s时间内物块先向左匀减速运动,令加速度为a4,据牛顿第二定律知:a4=6m/s2
令向左匀减速到静止所用时间为t4,据速度公式有:
0=v3+a4t4
解得:t4=0-v3a4=0-(-1.2)6=0.2(s)
向左匀减速运动的位移:x4=v3+02t4=-1.2+02×0.2=-0.12(m)之后,4.2s~6s时间内物块从静止开始向右匀加速运动,
加速度a5=a1=2m/s2
向右运动的位移:x5=12a5t52=12×2×1.82=3.24(m)
0~6s时间内的总位移:x=x1+x2+x3+x4+x5=4.0+1.6+(-0.72)+(-0.12)+3.24=8.0(m)
方向向右.
答:(1)0~2s时间内物块运动的加速度2m/s2方向向右. (2)t=2s时物块运动的瞬时速度大小4m/s方向向右.(3)0~6s时间内物块运动的位移的大小8.0(m)方向向右.
本题解析:
本题难度:一般
5、选择题 如图为第八届珠海航展上中国空军“八一”飞行表演队驾驶“歼10”战机大仰角沿直线加速爬升的情景.则战机在爬升过程中所受合力方向( )
A.竖直向上
B.与速度方向相同
C.与速度方向相反
D.与速度方向垂直