1、简答题 小车在水平面上向左作直线运动,车厢内用OA、OB两细线系住小球.球的质量m=4千克.线OA与竖直方向成θ=37°角.如图所示.g取10米/秒2,
求:(1)小车以5米/秒的速度作匀速直线运动,求OA、OB两绳的张力?
(2)小车以5米/秒的速度作匀速直线运动,当小车改作匀减速直线运动,并在12.5米距离内速度降为零的过程中,OA、OB两绳张力各多大?
(3)小车如何运动时,可使OB绳所受拉力开始为零?

参考答案:依题意(1)选小球为研究对象,

X轴方向水平向左,根据平衡条件:
X轴:TAOsinθ-TBO=0
Y轴:TAOcosθ-mg=0
解得:TAO=50N TBO=30N;
(2)设小车运动方向为正方向,作匀减速的初速度v0=5m/s,末速度为0,s=12.5m
由v2t=2as
得小车做匀减速的加速度为:a=-1m/s2
X轴:TAOsinθ-TBO=ma
Y轴:TAOcosθ-mg=0
解得:TAO=50N;TBO=34N;
(3)当绳子OB所受拉力恰好为零时,则
X轴:TAOsinθ=ma
Y轴:TAOcosθ-mg=0
解得a=7.5m/s2
即小车向左做加速度大于a=7.5m/s2的运动;
答:(1)小车以5米/秒的速度作匀速直线运动,OA、OB两绳的张力分别为50N、30N.
(2)小车以5米/秒的速度作匀速直线运动,当小车改作匀减速直线运动,并在12.5米距离内速度降为零的过程中,OA、OB两绳张力分别为50N、34N.
(3)小车向左做加速度大于a=7.5m/s2的运动,可使OB绳所受拉力开始为零.
本题解析:
本题难度:一般
2、计算题 (2012年江西重点中学联盟第一次联考)频闪照相是研究物理过程的重要手段,如图所示是某同学研究一质量为m=0.5kg的小滑块从光滑水平面滑上粗糙斜面并向上滑动时的频闪照片。已知斜面足够长,倾角为α=37°,闪光频率为10Hz。经测量换算获得实景数据:sl=s2=40cm,s3=35cm,s4=25cm,s5=15cm。取g=l0m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,设滑块通过平面与斜面连接处时没有能量损失。求:
(1)滑块与斜面间的动摩擦因数μ,并说明滑块在斜面上运动到最高点后能否自行沿斜面下滑;
(2)滑块在斜面上运动过程中克服摩擦力所做的功。
参考答案:(1)滑块在斜面上运动到最高点后能自行沿斜面下滑(2)3.2J
本题解析::(1)由题意可知,物块在水平面上做匀速直线运动,且设速度为v0 ,则
v0 = sl /T= sl ·f=4.0m/s。?(2分)
在斜面上物块做匀减速直线运动,设加速度为a,则
由公式有s4 - s3="aT" 2解得a = -10m/s2?(2分)
由牛顿第二定律有-mgsinα -μmgcosα=ma
联立以上方程解得μ =0.5?(2分)
因mgsinα >μmgcosα ,所以滑块在斜面上运动到最高点后能自行沿斜面下滑 。(2分)
(2)设滑块在斜面上能上滑的最大距离为sm ,则对滑块在斜面上上滑过程应用动能定理有
(-mgsinα -μmgcosα)sm=0-
mv0 2
?解得sm=0.8m?(2分)
故滑块在斜面上上滑和下滑运动的全过程克服摩擦力所做的功为
W克f?=" 2(μmgcosα)" sm =3.2J?(3分)
本题难度:一般
3、填空题 2008年8月在我国北京举行的奥运会蹦床比赛中,我国男、女运动员均获得金牌。假设表演时运动员仅在竖直方向运动,通过传感器将弹簧床面与运动员间的弹力随时间的变化规律在计算机上绘制出如图所示的曲线,当地重力加速度取10 m/s2。依据图像给出的信息可知,运动过程中运动员的质量为____,运动过程中运动员的最大加速度值为____。

参考答案:50 kg,40 m/s2
本题解析:
本题难度:一般
4、简答题 如图所示,有一块木板静止在光滑且足够长的水平面上,木板质量为M=4kg,长为L=1.4m;木板右端放着一小滑块,小滑块质量为m=1kg,其尺寸小于L。小滑块与木板之间的动摩擦因数为
?
(1)现用恒力F作用在木板M上,为了使得m能从M上面滑落下来,问:F大小的范围是什么?
(2)其它条件不变,若恒力F=22.8牛顿,且始终作用在M上,最终使得m能从M上面滑落下来。问:m在M上面滑动的时间是多大?
参考答案:(1)大于20N?(2)2s
本题解析:(1)小滑块与木板间的滑动摩擦力
?
小滑块在滑动摩擦力f作用下向右匀加速运动的加速度
?
木板在拉力F和滑动摩擦力f作用下向右匀加速运动的加速度
?
使m能从M上面滑落下来的条件是?
?
即
(2)设m在M上滑动的时间为t,当恒力F=22.8N,木板的加速度
?)
小滑块在时间t内运动位移
?
木板在时间t内运动位移
?
因
即
本题难度:一般
5、简答题 一物体以一定的初速度,沿倾角可在0—90°之间任意调整的木板向上滑动,设它沿木板向上能达到的最大位移为x。若木板倾角不同时对应的最大位移x与木板倾角α的关系如图所示。g取10m/s2.求:
(1)物体初速度的大小v0。
(2)物体与木板间的动摩擦因数为μ。
(3)当α=60°时,它沿木板向上能达到的最大位移为x?
参考答案:(1)
(2)
(3)
本题解析:(1)当α=90°时,x=1.25m,
所以
。
(2)当α=30°时,x=1.25m,
,
又
,所以
。
(3)当α=60°时,
,所以
。
本题难度:简单