1、简答题 一个物体放在足够大的水平地面上,图甲中,若用水平变力拉动,其加速度随力变化图象为图乙所示.现从静止开始计时,改用图丙中周期性变化的水平力F作用(g取10m/s2).求:
(1)物体的质量及物体与地面间的动摩擦因数.
(2)求周期力作用下物体在一个周期内的位移大小.
(3)21s内力F对物体所做的功.

参考答案:(1)由牛顿第二定律得:F-μmg=ma
得:a=1mF-μg
结合乙图象得:m=4kg;μ=0.1
(2)0~2s:由牛顿第二定律可得F1-μmg=ma1
a1=F1-μmgm=12-44m/s2=2m/s2
前2s内通过的位移为x1=12a1t21=12×2×22m=4m
2s~4s:由牛顿第二定律可得F2-μmg=ma2
a2=F2-μmgm=-4-44m/s2=-2m/s2
2s~4s:物体做匀减速运动,t=4s时速度恰好为0,
由以上式可知:一个周期内的位移为x=2x1=8m
(3)20s即5个周期通过的位移x10=5×8=40m
第21秒通过的位移x′=12a1t′2=12×2×12m=1m
前21秒物体运动时拉力F做的功W=5(F1×s1+F2×s1)+F1×x′=5×[12×4+(-4)×4]+12×1J=172J
答:(1)物体的质量为4kg,物体与地面间的动摩擦因数为0.1.(2)求周期力作用下物体在一个周期内的位移大小为8m.(3)21s内力F对物体所做的功为172J
本题解析:
本题难度:一般
2、选择题 设洒水车的牵引力不变,所受的阻力与车重成正比,洒水车在平直路面上原来匀速行驶,开始洒水后,它的运动情况将是( )
A.继续做匀速运动
B.变为做匀加速运动
C.变为做匀减速运动
D.变为做变加速运动
参考答案:D
本题解析::选D.设洒水车的总质量为M,原来匀速时F牵=f=k·Mg,洒水后M减小,阻力减小,由牛顿第二定律得:F牵-kM′g=M′a,a=
-kg,可见:a随M′的减小而增大,洒水车做变加速运动,只有D正确.
本题难度:简单
3、选择题 质量为M的木块静止在光滑水平面上,一颗质量为m的子弹,以水平速度击中木块,木块滑行距离s后,子弹与木块以共同速度运动,子弹射入木块的深度为d。为表示该过程,甲、乙两同学分别画出了如图所示的示意图。对于甲、乙两图的分析,下列说法中正确的是 (?)

A.不论速度、质量大小关系如何,均是甲图正确
B.不论速度、质量大小关系如何,均是乙图正确
C.当子弹速度较大时甲图正确,当子弹速度较小时乙图正确
D.当M>m时,甲图正确,当M<m时乙图正确
参考答案:B
本题解析:子弹打物块的过程,子弹减速,物块减速最后二者匀速直线运动;对子弹的运动过程根据匀变速规律:
对物块的运动过程同样根据运动学规律:
联立二式:
,又因为
,
所以d>s,与质量无关,故答案选B.
本题难度:简单
4、选择题 如图所示,某点O处固定一点电荷+Q,一电荷量为-q1的点电荷以O为圆心做匀速圆周运动,另一电荷量为-q2的点电荷以O为焦点沿椭圆轨道运动,两轨道相切于P点。两个运动电荷的质量相等,它们之间的库仑引力和万有引力均忽略不计,且
。当-q1、-q2经过P点时速度大小分别为v1、v2,加速度大小分别为a1、a2,下列关系式正确的是

A.
B.
C.
D.
参考答案:D
本题解析:在p点时,两电荷受力均为库仑力分别为
,
,因为
所以
由牛顿第二定律
,因为m相同,所以
,所以A、B均错误.
在p点有
,因为
所以
所以C错误,D正确.
本题难度:一般
5、计算题 (本小题14分)如图所示为车站使用的水平传送带的模型,它的水平传送带的长度为L="8" m,传送带的皮带轮的半径均为R=0.2 m,传送带的上部距地面的高度为h=0.45 m,现有一个旅行包(视为质点)以v0="10" m/s的初速度水平地滑上水平传送带。已知旅行包与皮带之间的动摩擦因数为?=0.6. (g取10 m/s2.)试讨论下列问题:

(1)若传送带静止,旅行包滑到B端时,人若没有及时取下,旅行包将从B端滑落。则包的落地点距B端的水平距离为多少?
(2)设皮带轮顺时针匀速转动,并设水平传送带长度仍为8 m,旅行包滑上传送带的初速度恒为10 m/s。当皮带轮的角速度ω值在什么范围内,旅行包落地点距B端的水平距离始终为(1)中所求的水平距离?若皮带轮的角速度ω1="40" rad/s,旅行包落地点距B端的水平距离又是多少?
(3)设皮带轮以不同的角速度顺时针匀速转动,在图所示的坐标系中画出旅行包落地点距B端的水平距离s随皮带轮的角速度ω变化的图象.
参考答案:(1)x=0.6m
(2)
;
(3)略
本题解析:本题考查力与运动的关系,先对旅行包进行受力分析,摩擦力提供加速度,旅行包到达B段的速度与圆周的临界速度进行对比可知旅行包做平抛运动,根据竖直高度求得运动时间再由水平方向的匀速运动求得水平位移,当ω1=40rad/s时,求得线速度大小,与旅行包的速度比较可由运动学公式求得位移大小,以后旅行包做匀速直线运动
旅行包做匀减速运动a=μg=6m/s2(1分)
(1分)
(1)旅行包到达B端速度为
,(1分)
?,所以包作平抛运动(1分)
包的落地点距B端的水平距离为:s=vt=2×0.3m="0.6m" (1分)
(2)当ω1=40rad/s时,皮带速度为v1=ω1R="8m/s" (1分)
设当旅行包的速度也为v1=8m/s时,可得在皮带上运动了位移,
?
以后旅行包做匀速直线运动,所以旅行包到达B端的速度也为v1="8m/s" 作平抛运动(2分)?,
包的落地点距B端的水平距离为
="2.4m" (1分)
(3)如图所示(3分)

本题难度:一般