1、计算题 (18分)如图所示,一工件置于水平地面上,其AB段为一半径
的光滑圆弧轨道,BC段为一长度
的粗糙水平轨道,二者相切于B点,整个轨道位于同一竖直平面内,P点为圆弧轨道上的一个确定点.一可视为质点的物块,其质量
,与BC间的动摩擦因数
.工件质量
,与地面间的动摩擦因数
.(取
)

(1)若工件固定,将物块由P点无初速度释放,滑至C点时恰好静止,求P、C两点间的高度差
.
(2)若将一水平恒力
作用于工件,使物块在P点与工件保持相对静止,一起向左做匀加速直线运动.
①求
的大小.
②若P、C两点间的高度差
为(1)问所得结果,则当速度
时,使工件立刻停止运动(即不考虑减速的时间和位移),物块飞离圆弧轨道落至BC段,求物块的落点与B点间的距离.
参考答案:(1)
?(2)①
?②
本题解析:
试题分析: (1)物块从P点下滑经B点至C点的整个过程,根据动能定理得
?①
代入数据得
?②
(2)①设物块的加速度大小为
,P点与圆心的连线与竖直方向间的夹角为
,
由几何关系可得:
?③
对物块根据牛顿第二定律有:
?④
对工件和物块整体有:
?⑤
联立②③④⑤式,代入数据得
?⑥
②设物块平抛运动的时间为
,水平位移为
,物块落点与B点间的距离为
,
由运动学公式可得
?⑦
?⑧
?⑨
联立②③⑦⑧⑨式,代入数据得
?⑩.
本题难度:一般
2、简答题 如图所示,某质点从A到C做初速不为零的匀变速直线运动,已知加速度为a且从A到B点与从B到C的时间均为T,设AB段位移为x1,BC段位移为x2,试证明x2-x1=aT2.

参考答案:证明:设质点经过A、B两点的速度分别vA和vB.
根据匀变速直线运动的位移时间关系式得
x1=vAT+12aT2
x2=vBT+12aT2
又vB-vA=aT
由以上三式得:x2-x1=aT2
得证.
本题解析:
本题难度:一般
3、简答题 高速公路给人们带来极大方便,但由于在高速公路上行驶的汽车速度很大,雾天曾出现过几十辆车追尾相撞的事故,造成极大的人生伤害和财产损失.现假设某条高速公路限制速度为108km/h,某种雾天的能见度(即观察者与能看见的最远目标间的距离)为32.4m,汽车紧急制动的最大加速度大小为7.5m/s2,制动时司机的反应时间(即司机发现状况到踩下刹车的时间,该时间内汽车仍然匀速运动)为0.6s,求:
(1)当汽车速度为108km/h时,突然以7.5m/s2的最大加速度紧急制动,从踩下刹车到汽车停止运动,汽车滑行的距离x;
(2)在该雾天,为了安全,汽车行驶的最大速度v0.
参考答案:(1)108km/h=30m/s
踩下刹车后,汽车滑行的距离x=0-v022a=0-900-15m=60m.
(2)汽车在反应时间内的位移x1=v0t1=0.6v0,
匀减速运动的位移x2=0-v022a=v0215,
x1+x2=x总,
0.6v0+v02 15=32.4,
解得v0=18m/s.
答:(1)汽车滑行的距离x为60m;
(2)汽车行驶的最大速度为18m/s.
本题解析:
本题难度:一般
4、选择题 如图所示,倾角为θ的斜面固定在水平面上,滑块A与斜面间的动摩擦因数为μ。A沿斜面上滑时加速度的大小为a1,沿斜面下滑时加速度的大小为a2,则
等于

A.
B.
C.
D.
参考答案:B
本题解析:本题考查牛顿第二定律的应用。对物体受力分析,由牛顿第二定律,上滑时有
,
,下滑时
,
,
,选B。
本题难度:简单
5、选择题 飞机的起飞过程是由静止出发,在直跑道上加速前进,等达到一定速度时离地. 已知飞机加速前进的路程为1600m,所用时间为40s,假设这段运动为匀加速运动,用a表示加速度,v表示离地时的速度,则(?)
A.a=2m/s2、v=80 m/s
B.a=1m/s2、v=40 m/s
C.a=2m/s2、v=40 m/s
D.a=1m/s2、v=80 m/s
参考答案:A
本题解析:

本题难度:简单