1、选择题 关于汽车在水平路上运动,设所受的阻力不变.下列说法正确的是( )
A.汽车启动后以额定功率行驶,在速率没达到最大以前,加速度是不断增大的
B.汽车启动后以额定功率行驶,在速率没达到最大以前,牵引力是不断减小的
C.汽车启动后以额定功率行驶,汽车做匀加速运动
D.汽车启动后以额定功率行驶,速率越来越大,是因为牵引力越来越大
参考答案:汽车以额定功率行驶,根据P=Fv,速度增大,牵引力F减小,根据a=F-fm知,汽车的加速度在减小,加速度的方向与速度方向相同,则汽车做加速度逐渐减小的加速运动,当加速度减小到零,牵引力等于阻力,汽车做匀速直线运动.故B正确,A、C、D错误.
故选B.
本题解析:
本题难度:一般
2、选择题 静止在光滑水平面上的物体,受到一个水平拉力,当拉力开始作用瞬间( )
A.物体立即具有加速度但速度为零
B.物体立即具有速度和加速度
C.物体立即具有速度但加速度为零
D.物体的速度和加速度该瞬时都为零
参考答案:物体静止在光滑水平面,受到水平拉力的瞬间,合力等于拉力,根据牛顿第二定律:加速度大小与合力大小成正比,加速度与合力是瞬时关系,可知物体立刻产生加速度,而物体由于惯性,此瞬间还保持原来的状态,速度为零.故A正确.
故选A
本题解析:
本题难度:一般
3、简答题 过山车是游乐场中常见的设施.下图是一种过山车的简易模型,它由水平轨道和在竖直平面内的三个圆形轨道组成,B、C、D分别是三个圆形轨道的最低点,B、C间距与C、D间距相等,半径R1=2.0m、R2=1.4m.一个质量为m=1.0kg的小球(视为质点),从轨道的左侧A点以v0=12.0m/s的初速度沿轨道向右运动,A、B间距L1=6.0m.小球与水平轨道间的动摩擦因数为0.2,圆形轨道是光滑的.假设水平轨道足够长,圆形轨道间不相互重叠.重力加速度取g=10m/s2,计算结果保留小数点后一位数字.试求
(1)小球在经过第一个圆形轨道的最高点时,轨道对小球作用力的大小;
(2)如果小球恰能通过第二圆形轨道,B、C间距L应是多少;
(3)在满足(2)的条件下,如果要使小球不能脱离轨道,在第三个圆形轨道的设计中,半径R3应满足的条件;小球最终停留点与起点A的距离.

参考答案:(1)设小球经过第一个圆轨道的最高点时的速度为v1根据动能定理得:
-μmgL1-2mgR1=12mv12-12mv02 ①
小球在最高点受到重力mg和轨道对它的作用力F,根据牛顿第二定律有:
?F+mg=mv21R1?②
由 ①、②得?F=10.0 N? ③
(2)设小球在第二个圆轨道的最高点的速度为v2,由小球恰能通过第二圆形轨道有:
?mg=mv22R2?④
-μmg(L1+L)-2mgR2=12mv22-12mv02 ?⑤
由④、⑤得?L=12.5m? ⑥
(3)要保证小球不脱离轨道,可分两种情况进行讨论:
?I.轨道半径较小时,小球恰能通过第三个圆轨道,设在最高点的速度为v3,应满足
?mg=mv23R3?⑦
-μmg(L1+2L)-2mgR3=12mv32-12mv02?⑧
由 ⑥、⑦、⑧得?R3=0.4m
II.轨道半径较大时,小球上升的最大高度为R3,根据动能定理
-μmg(L1+2L)-2mgR3=0-12mv02?
解得?R3=1.0m
为了保证圆轨道不重叠,R3最大值应满足
?(R2+R3)2=L2+(R3-R2)2
解得?R3=27.9m
综合I、II,要使小球不脱离轨道,则第三个圆轨道的半径须满足下面的条件
?0<R3≤0.4m或?1.0m≤R3≤27.9m
当0<R3≤0.4m时,小球最终焦停留点与起始点A的距离为L′,则
-μmgL′=0-12mv02?
?L′=36.0m
当1.0m≤R3≤27.9m时,小球最终焦停留点与起始点A的距离为L〞,则
?L″=L′-2(L′-L1-2L)=26.0m
答:(1)小球在经过第一个圆形轨道的最高点时,轨道对小球作用力的大小为10.0N;
(2)如果小球恰能通过第二圆形轨道,B、C间距L应是12.5m;
(3)第三个圆轨道的半径须满足下面的条件?0<R3≤0.4m或?1.0m≤R3≤27.9m
当0<R3≤0.4m时,小球最终焦停留点与起始点A的距离为36.0m
当1.0m≤R3≤27.9m时,小球最终焦停留点与起始点A的距离为26.0m.
本题解析:
本题难度:一般
4、选择题 如图所示,一质量m=0.1kg的小煤块以vo=4m/s的初速度从最左端水平进入轴心距离L=6m的水平传送带,传 送带可由一电机驱使而转动.已知小煤块与传送带间的动摩擦因数μ=0.1(取g=10m/s2)(?)

A.若电机不开启,传送带不转动,小煤块滑离传送带右端的速度大小为2m/s
B.若电机不开启,传送带不转动,小煤块在传送带上运动的总时间为4s
C.若开启电机,传送带以5m/s的速率顺时针转动,则小煤块在传送带上留下的一段黑色痕迹的长度为0.5m
D.若开启电机,传送带以5m/s的速率逆时针转动,则小煤块在传送带滑动的过程中产生的热量为1.6J
参考答案:ACD
本题解析:若电机不开启,传送带不转动,小煤块在传送带上向右做匀减速直线运动,加速度为
,小煤块如果能静止的话,所用时间为
,经历的位移为
,所以小煤块在传送带上不会静止,故根据速度位移公式
可得,小煤块滑离传送带右端的速度大小为
,A正确,运动总时间为
,B错误,
若开启电机,传送带以5m/s的速率顺时针转动,小煤块先做匀加速直线运动,当速度和传送带速度相等后匀速运动,加速度为
,所以
,解得
,运动时间为
,此过程中传送带运动了
,所以则小煤块在传送带上留下的一段黑色痕迹的长度为0.5m,C正确,
若开启电机,传送带以5m/s的速率逆时针转动,根据A分析可得,小煤块在滑到最右端时,不会静止,所以小煤块一直做匀减速直线运行,小煤块在传送带上的运动时间为2s,运动距离为6m,而此过程中传送带传送位移为
,所以两者相对运动了16m,故产生的热量为
,D正确
点评:解决本题的关键知道传送带不同运动状态下,小煤块的运动性质,
本题难度:一般
5、选择题 如图所示,物体在一个沿斜面的拉力F的作用下,以一定的初速度沿倾角为30°的斜面向上做匀减速运动,加速度的大小为a=3m/s2,物体在沿斜面向上的运动过程中,以下法正确的有( )
A.拉力F比摩擦力小
B.物体的机械能减少
C.物体动能的减少等于F与摩擦力所做功的总功
D.F与摩擦力所做功的总功等于物体机械能的增加量