1、简答题 如图所示,光滑水平面上静止一质量为M=0.98㎏的物块.紧挨平台右侧有传送带,与水平面成θ=30°角,传送带底端A点和顶端B点相距L=3m.一颗质量为m=0.02kg的子弹,以v0=300m/s的水平向右的速度击中物块并陷在其中.物块滑过水平面并冲上传送带,物块通过A点前后速度大小不变.已知物块与传送带之间的动摩擦因数μ=0.2
,重力加速度g=10m/s2.

(?l?)如果传送带静止不动,求物块在传送带上滑动的最远距离;
(?2?)如果传送带顺时针匀速运行(如图),为使物块能滑到B端,求传送带运行的最小速度:
(?3?)若物块用最短时间从A端滑到B端,求此过程中传送带对物块做的功.
参考答案:(1)设子弹击中物体后共同速度为v,根据动量守恒:mv0=(m+M)v?
设物块滑上传送带的最远距离为s,根据动能定理得:-(m+M)gs?sinθ+[-μ(m+M)gs?scosθ)=0-12(m+M)v2?
代入数据可得:s=2.25m?
(2)设传送带为v1时,物块刚好能滑到传送带顶端,当物块速度大于v1时,物块所受摩擦力沿斜面向下,在此阶段物块加速度为a1,根据牛顿定律得:
(m+M)gsin30°+μ(m+M)gcos30°=(m+M)a1
此过程物块的位移为s1,则? v21-v2=-2a1s1?
物块的速度减小到v1后,所受摩擦力沿斜面向上,加速度变为a2,则
(m+M)gsin30°-μ(m+M)gcos30°=(m+M)a2
设物块的速度从v1减小到零时位移为s2,则:
0-v21=-2a2s2
由题意:s1+s2=L?
由以上各式可得:v1=2m/s
(3)为使物块滑到顶端所需时间最短,物块所受摩擦力必须始终沿斜面向上,
W=μ(m+M)gcos30°L
代入数据得:W=9J
本题解析:
本题难度:一般
2、选择题 借助于电动机来提升重物,如图所示,电动机的质量M=50kg,放在水平地面上,重物的质量m=20kg,提升时,重物以1.2 m/s2的加速度上升,(
)则电动机对地面的压力大小为(?)

A.249N
B.169N
C.490N
D.270N
参考答案:D
本题解析:略
本题难度:简单
3、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
4、选择题 如图所示为测定运动员体能的装置,轻绳拴在腰间沿水平线跨过定滑轮(不计滑轮的质量与摩擦),下悬重为G的物体.设人的重心相对地面不动,人用力向后蹬传送带,使水平传送带以速率v逆时针转动.则( )
A.人对重物做功,功率为Gv
B.人对传送带的摩擦力大小等于G,方向水平向左
C.在时间t内人对传送带做功消耗的能量为Gvt
D.若增大传送带的速度,人对传送带做功的功率增大