1、计算题 如图1所示,质量m=1.0kg的物块,在水平向右、大小F = 5.0N的恒力作用下,沿足够长的粗糙水平面由静止开始运动。在运动过程中,空气对物块的阻力沿水平方向向左,其大小f空=kv,k为比例系数,f空随时间t变化的关系如图2所示。g取10m/s2。

(1)求物块与水平面间的动摩擦因数μ;
(2)估算物块运动的最大速度vm;
(3)估算比例系数k。
参考答案:(1)
?(2)
?(3)
本题解析:(1)由图2可知,2s后空气对物块的阻力
大小不变,即
,物块做匀速直线运动,设水平面对物块的摩擦力为
,由平衡条件得:
又因为
联立解得:
(2)因
随速度的增大而增大,而恒力F和水平面对物块的摩擦力为
保持不变,所以在
内,物块做加速度逐渐减小的加速运动,匀速运动时速度达到最大,根据动量定理有

在
图象中,图线与横轴围成的“面积”表示冲量,设每个小正方形的面积为
,由图2可知,在
内,图线与横轴围成的的“面积”内含有小正方形的个数为
,则

所以 
(3)因为
,所以
本题难度:一般
2、选择题 质量为60kg的人站在升降机内的台秤上,现测得其体重为880N,试确定升降机的运动情况( )
A.加速下降
B.加速上升
C.减速上升
D.无法确定
参考答案:根据题意可知人所受支持力大于自身重力,处于超重状态,人具有竖直向上的加速度,因此升降机的可能运动情况是加速上升或者减速下降,故ABC错误,D正确.
故选D.
本题解析:
本题难度:一般
3、计算题 如图所示,水平传输带以4m/s的速度匀速运动,传输带两端A、B间的距离为20m,将一质量为2kg的木块无初速地放在A端,木块与传输带间的动摩擦因数为μ=0.2。试求:木块从A端运动到B端所用的时间?

参考答案:解:a=
=μg=2 m/s2
v=at1
t1=2 s
x1=
t1=4 m
x2=L-x1=16 m
t2=
=4 s
t=t1+t2=6 s
本题解析:
本题难度:一般
4、计算题 (10分)一质量为m ="40" kg的小孩站在电梯内的体重计上.电梯从t =0时刻由静止开始上升,在0到6 s内体重计示数F的变化如图所示.试问:在这段时间内电梯上升的高度是多少?取重力加速度g="10" m/s2.
参考答案:9(m)
本题解析:选取小孩为研究对象,地面为参考系,小孩受到重力和体重计对小孩的弹力,如图所示.小孩的运动分为三个阶段.在0~2s内以加速度a1向上做匀加速直线运动,根据牛顿第二定律可得,加速度

a1=
=1(m/s2)
根据匀变速直线运动公式可得,第一阶段位移s1=1/2a1t12=1/2×1×22=2(m)
第一阶段末速度
v1=a1t1=1×2=2(m/s)
2s~5s内向上以速度v1做匀速直线运动,根据匀速直线运动公式可得,第二阶段位移?
s2=v1t2=2×3=6(m)
在5s~6s内以加速度a2向上做匀减速直线运动,根据牛顿第二定律可得,加速度
a2=
=2(m/s2)
设从速度v1减速为0的时间为t3,根据匀变速直线运动公式可得t3=
=1(s)
则可判断小孩子在第6s末速度为0,第三阶段位移
s3=v1t3-1/2a2t32=2×1-1/2×2×12=1(m)
则在这段时间内小孩上升的高度,即电梯上升的高度
s=s1+s2+s3=2+6+1=9(m)
点评:难度中等,本题为多过程问题,注意把整个过程分解为独立分析的分过程,联系分过程的桥梁就是速度,结合牛顿第二定律和运动学公式求解
本题难度:一般
5、简答题 如图所示,商场工作人员用与水平方向成37°斜向上、大小为200N的力F拉着货物沿水平地面做匀速运动,货物的质量为52kg,速度大小为8m/s,某时刻撤去拉力后,货物滑行了一段距离停下(cos37°=0.8,sin37°=0.6).求:
(1)货物与水平面间动摩擦因数多大?
(2)撤去拉力后,货物还能运动多长时间?
(3)若将力F改为水平,使此货物从静止开始运动,则F至少做多少功,能使货物到达200m处的仓库.
参考答案:(1)货物受重力、支持力、拉力摩擦力处于平衡,有:
Fcos37°=f
f=μ(mg-Fsin37°)
联立两式解得:μ=0.4.
(2)撤去拉力后,货物的加速度a=μmgm=μg=4m/s2
则货物还能运动的时间t=va=2s.
(3)根据动能定理得:
WF-μmgx=0
解得WF=μmgx=0.4×520×200J=4.16×104J.
答:(1)货物与水平面间动摩擦因数为0.4.
(2)撤去拉力后,货物还能运动2s.
(3)F至少做4.16×104J功,能使货物到达200m处的仓库.
本题解析:
本题难度:一般