1、计算题 如图所示,一细绳跨过装在天花板上的滑轮,细绳的一端悬挂一质量为M的物体,另一端悬挂一载人的梯子,人的质量为m,系统处于平衡状态。不计摩擦及滑轮与细绳的质量,要使天花板受力为零,人应如何运动?

参考答案:人以
匀加速下滑
本题解析:要使天花板受力为零,须使细绳中的拉力为零,物体M应做自由落体运动,故梯子应以加速度g向上匀加速运动。人对梯子的作用力向上,人应向下加速运动。
最初人梯系统处于平衡状态,即
?
设人与梯子之间的相互作用力为F,梯子向上的加速度等于g,对梯子运用牛顿第二定律
?
对人运用牛顿第二定律
?
解得
?
故人应以
的加速度向下加速运动,才能使天花板受力为零
本题难度:一般
2、计算题 (10分 )质量为2Kg的物体A从静止开始沿山坡滑下(如图所示),山坡的倾角θ=30°,物体与斜坡的动摩擦因数是0.4,求5s内滑下来的位移和5s末的速度大小。(√3= 1.7, g=10N/Kg)
参考答案:8m/s
本题解析:受力分析建立直角坐标系如图所示(1分)

GX=Gsinθ=mgsinθ=2×10×sin30°N=10N?(1分)
Gy="Gcosθ=mg" cosθ=2×10×cos30°N=17N(1分)
支持力FN= Gy=17N?(1分)
摩擦力f=uFN=0.4×17N=6.8N?(2分)
合外力F合= GX-f=10N-6.8N=3.2N?(1分)
加速度a=F合/m="3.2N/2Kg=1.6" m/s?(1 分)
5s内滑下来的位移X=V0t+1/ 2at?=0+1/2×1.6×5?m=20m?(1分)
5s末的速度V=V0+at=0+1.6×5m/s=8m/s?(1分)
点评:难度中等,加速度是力与运动的桥梁,根据受力情况首先求得加速度,转化为运动学问题,根据运动学公式求解
本题难度:一般
3、选择题 2011年7月23日晚上20点30分左右, D301次动车组列车运行至双屿路段,与前行的D3115次动车组列车发生追尾事故,这次严重事故造成40人死亡,约200人受伤,引起世界关注。把动力装置分散安装在每节车厢上,使其既具有牵引动力,又可以载客,这样的客车车厢便叫做动车。而动车组就是几节自带动力的车厢加几节不带动力的车厢编成一组,就是动车组。带动力的车厢叫动车,不带动力的车厢叫拖车。设动车组运行过程中的阻力与质量成正比,每节动车与拖车的质量都相等,每节动车的额定功率都相等,若开1节动车带3节拖车时,最大速度为120km/h;改为开5节动车带3节拖车时,最大速度为(?)

A.60km/h
B.240km/h
C.300km/h
D.600km/h
参考答案:C
本题解析:点:功率、平均功率和瞬时功率.
专题:功率的计算专题.
分析:当牵引力和阻力的大小相等时,动车的速度达到最大值,由此可以求得动车组的最大速度.
解答:解:设每节动车的功率为P,
每节动车的重力为G,阻力为kG,
则1节动车加3节拖车编成的动车组:P=F1V1
其中牵引力F1=4kG
5节动车加3节拖车编成的动车组:5P=F2V2
其中牵引力F2=8kG
V1=120km/h
代入解得V2=300km/h.
故选C.
点评:当机车的速度达到最大时,机车做匀速运动,此时机车处于受力平衡状态,即此时的牵引力和受到的阻力的大小相等,再根据瞬时功率的公式即可解答本题.
本题难度:一般
4、计算题 (10分)已知某星球的自转周期为T。,在该星球赤道上以初速度v竖直上抛一物体,经t时间 后物体落回星球表面,已知物体在赤道上随星球自转的向心加速度为a,要使赤道上的物体 “飘”起来,则该星球的转动周期T要变为多大?
参考答案:
本题解析:设该星球的质量为M,半径为R,则赤道上的物体m随该星球自转时,有:
?
其中 N=mg? ,而
要使赤道上的物体“飘”起来,应当有N=0
根据万有引力定律和牛顿第二定律可得:

联立解得:
本题难度:一般
5、计算题 (18分)如图(a)所示,“
”型木块放在光滑水平地面上,木块水平表面AB粗糙,光滑表面BC且与水平面夹角为θ=37°.木块右侧与竖直墙壁之间连接着一个力传感器,当力传感器受压时,其示数为正值;当力传感器被拉时,其示数为负值.一个可视为质点的滑块从C点由静止开始下滑,运动过程中,传感器记录到的力和时间的关系如图(b)所示.已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s2.求:
(18分)如图(a)所示,“
”型木块放在光滑水平地面上,木块水平表面AB粗糙,光滑表面BC且与水平面夹角为θ=37°.木块右侧与竖直墙壁之间连接着一个力传感器,当力传感器受压时,其示数为正值;当力传感器被拉时,其示数为负值.一个可视为质点的滑块从C点由静止开始下滑,运动过程中,传感器记录到的力和时间的关系如图(b)所示.已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s2.求:
?

(1)斜面BC的长度;
(2)滑块的质量;
(3)运动过程中滑块克服摩擦力做的功
参考答案:解:①分析滑块受力,由牛顿第二定律得:
得:a1=gsinθ=6m/s2…
通过图像可知滑块在斜面上运动时间为:t1=1s…
由运动学公式得:
…
②滑块对斜面的压力为:N1/=mgcosθ…
木板对传感器的压力为:F1=N1/sinθ…
由图像可知:

F1=12N…
解得:m=2.5kg…
(说明:如果从系统考虑,答案正确得满分)
③滑块滑到B点的速度为:v1=a1t1=6m/s…
由图像可知:f1=5N,t2=2s……2分
……1分
…
W=fs2=40J…
本题解析:略
本题难度:一般