1、计算题 一列火车由车站开出做匀加速直线运动,启动时,值班员站在第一节车厢头的旁边,第一节车厢经过他历时4s,整个列车经过他历时20s。设各节车厢等长,车厢间连接处的长度不计,求:
小题1:这列火车共有多少节车厢?
小题2:最后一节车厢经过他历时多长时间?
参考答案:
小题1:
小题2:0.4s
本题解析:(1)设每节车厢长为l,则
l=
?,nl=
?则n=
(2)设前24节车厢通过的时间为t,则
24l=
,?所以t2=24
?, t=8
s
所以最后一节车厢通过的时间为
Δt=tn-t=20-8
=4(5-2
)s≈0.4s
本题难度:简单
2、简答题 经检测汽车A的制动性能:以标准速度20m/s,在平直公路上行驶时,制动后40s停下来.现A在平直公路上以20m/s的速度行驶,发现前方180m处有一货车B以6m/s的速度同向匀速行使,因该路段只能通过一个车辆,司机立即制动,
关于能否发生撞车事故,某同学的解答过程是:
“设汽车A制动后40s的位移为S1,货车B在这段时间内的位移为S2.则:
A车的位移为:S1=
t=400m;
B车的位移为:S2=vBt=240m;
两车位移差为400-240=160(m)<180(m);两车不相撞.”
你认为该同学的结论是否正确?如果你认为正确,请定性说明理由;如果你认为不正确,请说明理由并求出正确结果.
参考答案:
本题解析:
本题难度:一般
3、计算题 (18分)如图所示,一工件置于水平地面上,其AB段为一半径
的光滑圆弧轨道,BC段为一长度
的粗糙水平轨道,二者相切于B点,整个轨道位于同一竖直平面内,P点为圆弧轨道上的一个确定点.一可视为质点的物块,其质量
,与BC间的动摩擦因数
.工件质量
,与地面间的动摩擦因数
.(取
)

(1)若工件固定,将物块由P点无初速度释放,滑至C点时恰好静止,求P、C两点间的高度差
.
(2)若将一水平恒力
作用于工件,使物块在P点与工件保持相对静止,一起向左做匀加速直线运动.
①求
的大小.
②若P、C两点间的高度差
为(1)问所得结果,则当速度
时,使工件立刻停止运动(即不考虑减速的时间和位移),物块飞离圆弧轨道落至BC段,求物块的落点与B点间的距离.
参考答案:(1)
?(2)①
?②
本题解析:
试题分析: (1)物块从P点下滑经B点至C点的整个过程,根据动能定理得
?①
代入数据得
?②
(2)①设物块的加速度大小为
,P点与圆心的连线与竖直方向间的夹角为
,
由几何关系可得:
?③
对物块根据牛顿第二定律有:
?④
对工件和物块整体有:
?⑤
联立②③④⑤式,代入数据得
?⑥
②设物块平抛运动的时间为
,水平位移为
,物块落点与B点间的距离为
,
由运动学公式可得
?⑦
?⑧
?⑨
联立②③⑦⑧⑨式,代入数据得
?⑩.
本题难度:一般
4、简答题 如图所示,质量为0.78kg的金属块放在水平桌面上,在与水平方向成37°角斜向上、大小为3.0N的拉力F作用下,以2.0m/s的速度向右做匀速直线运动.(sin37°=0.60,cos37°=0.80,g取10m/s2)求:
(1)金属块与桌面间的动摩擦因数;
(2)如果从某时刻起撤去拉力,撤去拉力后金属块在桌面上滑行的最大距离.
参考答案:(1)因为金属块匀速运动,受力平衡则有

?Fcos37°-μ(mg-Fsin37°)=0
得μ=Fcos37°mg-Fsin37°=3×0.80.78×10-3×0.6=0.4
(2)撤去拉力后金属块的加速度大小为:a=fm=μg=4m/s2
金属块在桌面上滑行的最大距离:s=v22a=222×4=0.5m
答:
(1)金属块与桌面间的动摩擦因数为0.4;
(2)撤去拉力后金属块在桌面上滑行的最大距离为0.5m.
本题解析:
本题难度:一般
5、选择题 一列火车从静止开始做匀加速直线运动,一个人站在第一节车厢前观察,第一节车厢经过他历时2 s,全部列车经过他历时6 s,那么火车共有车厢(?)
A.3节
B.7节
C.9节
D.10节
参考答案:C
本题解析:由初速度为零的匀加速直线运动位移公式s=
at2可得,一节车厢的长度l1=
a×22=2a,整列车厢的长度l=
a×62=18a,则火车共有车厢的节数n=
=9,故C正确.
本题难度:简单