1、计算题 一位同学乘坐火车时,想测定某一瞬时火车的加速度,他想了如下办法:用一根1m长的细线,一端固定于火车的顶端,另一端拴一小球。当火车静止时,他记下小球相对于火车的位置O点,如图所示。当火车启动的某一瞬时,小球相对于火车向后摆起,他测得小球偏移O点的水平距离为10 cm。试根据以上所得的数据,计算火车的加速度大小。

参考答案:解:在匀加速过程中,小球偏离竖直方向的角度为θ,小球受力如图所示

竖直方向:FTcosθ=mg
水平方向:FTsinθ=ma
所以gtanθ=a
又因为
所以
所以a=gtanθ=1m/s2
即火车的加速度大小为1m/s2
本题解析:
本题难度:一般
2、选择题 如图,质量为m的物体B沿着斜劈A表面向下运动,斜劈A始终静止在水平地面上,现在在物体B上再作用两个外力F1和F2,使物体B在外力F1和F2共同作用下沿斜斜劈仍然向下运动,在物体B向下运动的过程中,下列说法中正确的是(?)

A.若物体B在加两个外力之前是匀速运动,则加外力后斜劈A受到地面的摩擦力一定不为零。
B.若物体B在加两个外力之前是匀速运动,则加外力斜劈A受到地面的摩擦力可能不为零。
C.若物体B在加两个外力之前是匀加速,则加外力后斜劈A受到地面的摩擦力方向一定水平向右。
D.若物体B在加两个外力之前是匀加速,则加外力后斜劈A受到地面的磨擦力方向可能水平向左。
参考答案:C
本题解析:如果物体原来做匀速运动,则必满足
,物体对斜面的压力和摩擦力的合力竖直向下,
。物体仍然向下运动,无论再施加怎样的力,由
可知,物体对斜面的合力仍然是竖直向下的,所以地面对斜劈没有摩擦力。同理,若物体原来做匀加速,
,物体对斜劈的压力和摩擦力的合力向左下方,
。如果再施加外力,由
可知,物体对斜面的压力和摩擦力的合力仍向左下方, 而斜劈保持静止,所以地面对斜劈有向右摩擦力。所以答案选C
本题难度:一般
3、简答题 物体以14.4m/s的初速度从斜面底端冲上倾角为37°的斜坡,到最高点后再滑下,如图所示,已知物体与斜面间的动摩擦因数为0.15,求:
(1)物体沿斜面上滑的最大位移;
(2)物体沿斜面下滑的时间.(已知sin37°=0.6,cos37°=0.8)
参考答案:(1)上升时加速度大小为a1=mgsin37°+mgcos37°m=gsinθ+μgcosθa1=7.2m/s2
下滑时加速度大小为?a2=mgsin37°-mgcos37°m=gsinθ-μgcosθ
a2=4.8m/s2
上滑最大位移为限S=v202a1
代入已知得S=14.4?m
(2)由S=12a2t2得下滑时间t=
本题解析:
本题难度:一般
4、选择题 在2006年2月26号闭幕的都灵冬奥会上,张丹和张昊一起以完美表演赢得了双人滑比赛的银牌.在滑冰表演刚开始时他们静止不动,随着优美的音乐响起后在相互猛推一下后分别向相反方向运动.假定两人的冰刀与冰面间的摩擦因数相同,已知张丹在冰上滑行的距离比张昊远,这是由于( )
A.在推的过程中,张丹推张昊的力小于张昊推张丹的力
B.在推的过程中,张昊推张丹的时间大于张丹推张昊的时间
C.在刚分开时,张丹的初速度大于张昊的初速度
D.在分开后,张丹的加速度的大小大于张昊的加速度的大小
参考答案:张丹和张昊之间的作用力属于作用力和反作用力,作用力和反作用力的大小相等,方向相反,同时产生同时消失,所以AB均错误.
由于两人的冰刀与冰面间的摩擦因数相同,由牛顿第二定律可以知道,μmg=ma,所以a=μg,即他们的加速度的大小是相同的,所以D错误;
由于张丹在冰上滑行的距离比张昊远,根据V2=2ax可知,在刚分开时,张丹的初速度大于张昊的初速度,所以C正确.
故选C.
本题解析:
本题难度:一般
5、选择题 如图所示,固定在小车上的支架的斜杆与竖直杆的夹角为θ,在斜杆下端固定有质量为m的小球,下列关于杆对球的弹力F的判断中,正确的是

A.小车静止时,F=mgcosθ,方向沿杆向上
B.小车静止时,F=mgcosθ,方向垂直杆向上
C.小车向右以加速度a运动时,一定有F=mg/sinθ
D.小车向右以加速度a运动时,F=
,方向斜向右上方,与竖直方向夹角满足tanα=
参考答案:D
本题解析:当小车静止时小球也静止,所受重力与向上的弹力平衡,所以小球所受弹力竖直向上,大小等于mg,AB错;小车向右以加速度a运动时,小球的加速度也水平向左,大小为a,小球由重力和弹力的合力提供加速度,合力为ma,由勾股定理可知F=
,方向斜向右上方,与竖直方向夹角满足tanα=
,D对;
本题难度:简单