1、选择题 如图示,一质量为M的赛车,在某次比赛中要通过一段凹凸起伏的圆弧形路面,若圆弧半径都是R,汽车在到达最高点(含最高点)之前的速率恒为
,则下列说法正确的是?(?)

A.在凸起的圆弧路面的顶部,汽车对路面的压力为零
B.在凹下的圆弧路面的底部,汽车对路面的压力为Mg
C.在经过凸起的圆弧路面的顶部后,汽车将做平抛运动
D.在凹下的圆弧路面的底部,汽车的向心力为2Mg
参考答案:AC
本题解析:汽车过凸起的路面顶端时如果只由重力提供向心力
,得
此时对地面的压力为零A对,车和地面之间没有挤压力不会沿路面运动,最高点有水平方向的速度而是做平抛运动C对,汽车过凹面底部时由公式解得
?,解得
汽车受到地面的支持力为2Mg,向心力为Mg ,所以BD错误。
本题难度:简单
2、选择题 a是放在地球赤道上的物体,b是近地卫星,c是地球同步卫星,a、b、c在同一平面内绕地心做逆时针方向的圆周运动,某时刻,它们运行通过地心的同一直线上,如图甲所示.一段时间后.它们的位置可能是图乙中的
参考答案:AC
本题解析::地球同步卫星绕地球运行的角速度和地球自转角速度相同,近地卫星绕地球运行的角速度大于地球自转角速度。一段时间后.它们的位置可能是图乙中的AC。
本题难度:一般
3、计算题 如图所示,一质量m=1kg的小物块(可视为质点)从A点以大小v0=4m/s的初速度沿切线进入光滑圆轨道AB,经圆弧轨道后滑上与B点等高、静止在粗糙水平面的长木板上,圆弧轨道B端切线水平。已知长木板的质量M=1kg,A、B两点的竖直高度为h=1.0m,AO与BO之间夹角θ=37O,小物块与长木板之间的动摩擦因数μ1=0.5,长木板与地面间的动摩擦因数μ2=0.2,sin37O=0.6,cos37O=0.8。求:

(1)小物块运动至B点时的速度v1大小;
(2)小物块滑动至B点瞬时,对圆弧轨道B点的压力;
(3)长木板至少为多长,才能保证小物块不滑出长木板?
(4)小物块从滑上长木板起到停止运动所经历的时间
参考答案:(1)
(2)17.2N,方向竖直向下(3)
(4)
本题解析:(1)小物块沿圆弧轨道从A点到B点应用动能定理:
(1分)
故:
(1分)
设在B点圆轨道对小物块支持力大小为F,
则有:
(1分)
由数学关系有:
(1分)
故:
(1分)
由牛顿第三定律可知,小物块对圆轨道的压力大小为17.2N,方向竖直向下 (1分)
(3)小物块在木板上先减速,木板加速,直到获得共同速度
,然后一起减速至0。设获得共同速度之前运动时间为t1, 物块和木板加速度大小分别为a1、a2,各自运动距离为
、
。对物块:
(1分)
(1分)
(1分)
对木板:
(1分)
(1分)
(1分)
木板最小长度
(1分)
综合以上各式:
;
(1分)
(4)设获得共同速度后一起减速的加速度为a,减速时间为
,则
,解得
物体从滑上木板起直到停止运动所用时间
考点:考查了牛顿第二定律与运动学公式的综合应用
本题难度:困难
4、计算题 (10分)如图所示,粗糙水平面与半径R=1.5m的光滑1/4圆弧轨道相切于B点,静止于A处m =1kg的物体在大小为10N方向与水平水平面成37°角的拉力F作用下沿水平面运动,到达B点时立刻撤去F,物体沿光滑圆弧向上冲并越过C点,然后返回经过B处的速度vB=15m/s.已知SAB =15m,g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。求:

(1)物体到达C点时对轨道的压力;
(2)物体与水平面的动摩擦因数μ。
参考答案:(1)130N;(2)0.125
本题解析:(1)设物体在C处的速度为vC,由机械能守恒定律有:mgR+
mvC2=
mvB2 ①
在C处,由牛顿第二定律有:FC=m
②(2分)
联立①②并代入数据解得: 轨道对物体的支持力FC=130N(1分)
根据牛顿第三定律,物体到达C点时对轨道的压力FC′=130N(1分)
(2)由于圆弧轨道光滑,物体第一次通过B处与第二次通过的速度大小相等(1分)
从A到B的过程,由动能定理有:F con37°SAB
本题难度:一般
5、计算题 如图所示,某货场而将质量为m1="100" kg的货物(可视为质点)从高处运送至地面,为避免货物与地面发生撞击,现利用固定于地面的光滑四分之一圆轨道,使货物中轨道顶端无初速滑下,轨道半径R="1.8" m。地面上紧靠轨道次排放两声完全相同的木板A、B,长度均为l=2m,质量均为m2="100" kg,木板上表面与轨道末端相切。货物与木板间的动摩擦因数为
1,木板与地面间的动摩擦因数
=0.2。(最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等,取g="10" m/s2)
小题1:求货物到达圆轨道末端时对轨道的压力。
小题2:若货物滑上木板A时,木板不动,而滑上木板B时,木板B开始滑动,求
1?应满足的条件。
参考答案:
小题1:
小题2:
本题解析:(1)设货物滑到圆轨道末端是的速度为
,对货物的下滑过程中根据机械能守恒定律得,
①设货物在轨道末端所受支持力的大小为
,根据牛顿第二定
②
联立以上两式代入数据得
③
根据牛顿第三定律,货物到达圆轨道末端时对轨道的压力大小为3000N,方向竖直向下。
(2)若滑上木板A时,木板不动,由受力分析得
④
若滑上木板B时,木板B开始滑动,由受力分析得
⑤
联立④⑤式代入数据得
⑥
本题难度:简单
Laugh and grow fat. 心宽体胖 。