1、计算题 (18分)如图所示,位于竖直平面内的1/4光滑圆弧轨道,半径为R,OB沿竖直方向,B处切线水平,圆弧轨道上端A点距地面高度为H,质量为m的小球从A点由静止释放,最后落在地面C点处,不计空气阻力,求:

(1)小球刚运动到B点时,对轨道的压力是多少?
(2)小球落地点C到B的水平距离S为多少?
(3)比值R/H为多少时,小球落地点C与B的水平距离S最远?该水平距离的最大值是多少(用H表示)?
参考答案:(1)
=3mg(2)S=
(3)
本题解析:(1)由机械能守恒定律mgR=
对最低点列牛顿第二定律方程
解得:
=3mg
根据牛顿第三定律小球刚运动到B点时,对轨道的压力是
=3mg
(2)由平抛运动得H-R=
,S=
解得:S=
(3)由S=
=
当R=
时,即
时,S有最大值
本题难度:一般
2、选择题 在光滑水平面上有一质量为lkg的物体,它的左端与一劲度系数为800N/m的轻弹簧相连,右端连接一细线.物体静止时细线与竖直方向成37°角,此时物体与水平面刚好接触但无作用力,弹簧处于水平状态,如图所示,已知sin37°=0.6,cos37=0.8,重力加速度g取10m/s2,则下列判断正确的是(?)

A.当剪断细线的瞬间,物体的加速度为7.5m/s2
B.当剪断弹簧的瞬间,物体所受合外力为15N
C.当剪断细线的瞬间,物体所受合外力为零
D.当剪断弹簧的瞬间,物体的加速度为7.5m/s2
参考答案:A
本题解析:剪断细线前,物体受重力mg=10N,绳子的拉力T=mg/cos37°=12.5N,弹簧的弹力F=mgtan37°="7.5N;" 当剪断细线的瞬间,弹簧的弹力不会突变,物体的合力为F=mgtan37°=7.5N;加速度为7.5m/s2 A.正确,C错误。
剪断弹簧的瞬间,物体相当于是单摆最高点的位置,
重力的分力mgsin37°充当回复力,
T-mgcos37°=
,最高位置时速度为零所以向心力为零。
物体的合力为mgsin37°=10×0.6=6N,加速度为6m/s2 B.D错误。
本题难度:一般
3、简答题 一物体质量m=2kg,它和底面的动摩擦因数μ=0.2,从静止开始受F=12N的水平力作用,求:
(1)物体运动的加速度的大小;
(2)3秒内物体的位移的大小;
(3)3秒末物体的速度大小.
参考答案:(1)根据牛顿第二定律得加速度为:
a=F-μmgm=12-0.2×202=4m/s2,
(2)根据匀变速直线运动位移时间公式得:
x=12at2=12×4×9=18m,
(3)3秒末物体的速度为:v=at=4×3=12m/s
答:(1)物体运动的加速度的大小为4m/s2;
(2)3秒内物体的位移的大小为18m;
(3)3秒末物体的速度大小为12m/s.
本题解析:
本题难度:一般
4、选择题 李丽同学在由静止开始向上运动的电梯里,将一测量加速度的小探头固定在质量为1 ㎏的手提包上,到达某一楼层停止,采集数据并分析处理后列表如下:(g取9.8m/s2)
运动规律
| 匀加速直线运动
| 匀速直线运动
| 匀减速直线运动
|
时间段(s)
| 0~2.5
| 2.5~11.5
| 11.5~14.0
|
加速度(m/s2)
| 0.40
| 0
| 0.40
|
李丽同学在计算机上绘出如下图象,设F为手对提包的拉力.请你判断下图中正确的是(?)
参考答案:AC
本题解析:略
本题难度:简单
5、计算题 如图所示,水平面上放有质量均为m=1kg的物块A和B(均视为质点),A、B与地面的动摩擦因数分别为μ1=0.4和μ2=0.1,相距为l。现给物块A一初速度v0=3m/s,使之向物块B运动,与此同时给物块B一个F=3N水平向右的力使其由静止开始运动,经过一段时间A恰好能追上B。g=10m/s2。求:
(1)物块B运动的加速度大小;
(2)物块A、B相距的距离l的大小。

参考答案:解:(1)对B,由牛顿第二定律得:F-μ2mg=maB
aB=2m/s2
(2)设物体A经过t时间追上物体B,对物体A,由牛顿第二定律可知:
μ1mg=maA
xA=v0t-aAt2/2
xB=aBt2/2
恰好追上得条件为:
v0-aAt=aBt
xA-xB=l
联立各式并代入数据解得:l=0.75m
本题解析:
本题难度:困难