1、简答题 如图所示,两半径为60cm的转盘固定在间距可以调整的竖直平面上,转盘固在电动机带动下均以5rad/s的角速度向相反方向转动.在竖直方向上一有质量为2kg,长为2m的直杆,其顶端刚好被两转盘夹住.现直杆从静止开始在转盘作用下向上运动,已知直杆与转盘间的动摩擦因数μ=0.1,两转盘分别对木杆两侧的垂直压力为110N,g=10m/s2.求:
(1)转盘边缘的线速度;
(2)直杆向上穿过转盘的时间.

参考答案:(1)由题意知:R=60cm=0.6m,ω=5rad/s
转盘边缘的线速度:v=ωR=5×0.6=3m/s;
(2)直杆加速过程中,由牛顿第二定律得:2μN-mg=ma,
代入数据解得:a=1m/s2,
当直杆的速度与转盘边缘线速度相等时,直杆的位移为:
s=v22a=322×1=4.5m>2m,
则直杆没有达到匀速时已经穿过圆盘,由匀变速直线运动的位移公式:s=12at2
得时间为:t=
本题解析:
本题难度:一般
2、选择题 如图,水平传送带A、B两端相距S=3.5m,工件与传送带间的动摩擦因数μ=0.1。工件滑上A端瞬时速度VA=4m/s,达到B端的瞬时速度设为VB,则不正确的是

A.若传送带不动,则VB=3m/s
B.若传送带以速度V=4m/s逆时针匀速转动,VB="3m/s"
C.若传送带以速度V=2m/s顺时针匀速转动,VB="3m/s"
D.若传送带以速度V=2m/s顺时针匀速转动,VB="2m/s"
参考答案:D
本题解析:若工件和传送带之间有相互运动则有摩擦力,根据牛顿第二定律有
,若传送带不动,则做匀减速直线运动,若没有离开会一直减速到0,根据动能定理有
,计算得
选项A对。若传送带以速度V=2m/s顺时针匀速转动,则工件匀减速到2m/s与传送带保持相对静止,开始运动运动,但工件到达B段速度才减速到3m/s,不可能减速到2m/s,所以VB=3m/s选项D错C对。若传送带以速度V=4m/s逆时针匀速转动,工件一直减速,若传送带足够长,工件会减少为0然后向左加速到4m/s,但是到达B端时速度才减小到
,选项B对。
本题难度:一般
3、选择题 如图所示,质量为M的斜劈形物体放在水平地面上,质量为m的物块以某一初速沿斜劈的粗糙斜面向上滑动,至速度为零后又加速返回,而斜劈始终保持静止。在物块向上、向下滑动的整个过程中(?)

A.地面对斜劈的摩擦力方向先向左后向右
B.地面对斜劈的摩擦力方向没有改变
C.地面对斜劈的支持力始终大于(M+m)g
D.地面对斜劈的支持力始终等于(M+m)g
参考答案:B
本题解析:整体法:物体先减速上滑,后加速下滑,加速度一直沿斜面向下,对整体受力分析,受到总重力、支持力和向左的静摩擦力,根据牛顿第二定律,有:
水平方向分析:f=masinθ…①
竖直方向分析:(M+m)g-N=(M+m)acosθ…②
所以地面对斜劈的摩擦力方向始终向左,地面对斜劈的支持力一直小于(M+m)g,故A错误;B正确;C、D错误。
本题难度:一般
4、选择题 如图所示,半径为R的竖直光滑圆轨道内侧底部静止着一个光滑小球,现给小球一个冲击使其在瞬间得到一个水平初速v0,若v0大小不同,则小球能够上升到的最大高度(距离底部)也不同。下列说法中不正确的是

A.如果
,则小球能够上升的最大高度等于R/2
B.如果
,则小球能够上升的最大高度小于3R/2
C.如果
,则小球能够上升的最大高度等于2R
D.如果
,则小球能够上升的最大高度等于2R
参考答案:C
本题解析:如果
,根据机械能守恒定律得:
,解得:
,当小球运动到
高度时速度可以为零,则小球能够上升的最大高度为
,故A正确,如果
,根据机械能守恒定律得:
,解得:
,当根据竖直平面内的圆周运动知识可知小球在上升到
处之前就做斜抛运动了,故所以小球能够上升的最大高度小于
,B正确;如果
,根据机械能守恒定律得
,解得
,根据竖直方向圆周运动向心力公式可知,最高点的速度最小为
,满足条件,所以可以到达最高点,即小球能够上升的最大高度为2R,故D正确,C错误,让选错误的,故选C
本题难度:一般
5、计算题 (12分)总质量为80kg的跳伞运动员从离地500m的直升机上跳下,经过2s后拉开绳索开启降落伞,如图所示是跳伞过程中的v-t图像,试根据图像求:(g取10m/s2)

(1)t=1.3s时运动员的加速度和所受阻力的大小;
(2)估算前14s内运动员下落的高度及克服阻力做的功.
参考答案:(1)160N?(2)1. 25?105 J
本题解析:(1)a=
=8 m/s2
mg-f=ma
f=mg-ma=160N
(2)大约是39.5格,所以h=39.5?4=158 m
Wf=mgh-
mv2=1. 25?105 J
本题难度:一般