1、计算题 在一次抗洪救灾工作中,一架直升机A用长H=50m的悬索(重力可忽略不计)
系住一质量m=50kg的被困人员B,直升机A和被困人员B以v0=10m/s的速度一起沿水平方向匀速运动,如图甲所示。某时刻开始收悬索将人吊
起,在5s时间内,A、B之间的竖直距离以l=50-t2(单位:m)的规律变化,取g=10m/s2。求:
(1)求这段时间内悬索对被困人员B的拉力大小。
(2)求在5s末被困人员B的速度大小及位移大小。
(3)直升机在t=5s时停止收悬索,但发现仍然未脱离洪水围困区,为将被困人员B尽快运送到安全处,飞机在空中旋转后静止在空中寻找最近的安全目标,致使被困人员B在空中做圆周运动,如图乙所示.此时悬索与竖直方向成37°角,不计空气阻力,求被困人员B做圆周运动的线速度以及悬索对被困人员B的拉力。(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)

参考答案:解:(1 )被困人员在水平方向上做匀速直线运动
在竖直方向上被困人员的位移y=H-l=50-(50-t2)=t2
由此可知,被困人员在竖直方向上做初速度为零、加速度a=2m/s2的匀加速直线运动
由牛顿第二定律可得F-mg=ma
解得悬索的拉力F=m(g+a)=600N
(2 )被困人员5s末在竖直方向上的速度为vy=at=10m/s
合速度
m/
s
竖直方向上的位移y=
=25m
水平方向的位移x=v0t=50m
合位移
m
(3)t=5s时悬索的长度l′=50-y=25m
旋转半径r=l′sin 37°
由
解得
此时被困人员B的受力情况如下图所示

由图可知Tcos 37 °=mg,解得
N。
本题解析:
本题难度:一般
2、计算题 (11分)如图所示质量为m=1kg的滑块放在三角形斜面上,三角形斜面质量为M=2kg、倾角θ=370,要使滑块相对斜面静止,需对斜面施加沿水平方向的推力F,求F的取值。(sin370="0.6?" cos370="0.8" ,g取10 m/s2,不计一切摩擦)
参考答案:22.5N
本题解析:略
本题难度:简单
3、选择题 如图所示,甲图为光滑水平面上质量为
的物体,用细线通过定滑轮与质量为
的物体相连,由静止释放,乙图为同一物体
在光滑水平面上用细线通过定滑轮竖直向下受到拉力
的作用,拉力
的大小与
的重力相等,由静止释放,开始时
距桌边的距离相等,则(?)

A.甲、乙两图中
的加速度相等均为
B.甲图中
的加速度为以
,乙图中
的加速度为
C.乙图中绳子受到的拉力较大
D.甲图中
到达桌边用的时间较长,速度较小
参考答案:BCD
本题解析:根据牛顿运动定律,甲图中
,
;拉力TM=MaM,乙图中
,
,拉力Tm=Mam,则TM< Tm,A错误、BC正确;根据运动学公式
,
,位移相同,加速度小的,则时间长,速度小,D正确。
本题难度:一般
4、选择题 晓宇和小芳同学从网上找到几幅照片,根据照片所示情景请您判断下列说法正确的是

A.当火药爆炸炮弹还没发生运动瞬间,炮弹的加速度一定为零
B.轿车紧急刹车时速度变化很快,所以加速度很大
C.高速行驶的磁悬浮列车的加速度可能为零
D.根据图中数据可求出110m栏比赛中任一时刻的速度
参考答案:BC
本题解析:当火药爆炸炮弹还没发生运动瞬间,炮弹受一反冲力的作用,加速度不为零,A错;根据图中数据只能求出110m栏比赛中的平均速度,不能求得瞬时速度,D错;
本题难度:一般
5、简答题 )考驾照需要进行路考,路考其中有一项是定点停车。路旁可以竖一标志杆,在车以v0的速度匀速行驶过程中,距标志杆的距离为s时,考官命令考员到标志杆停,考员立即刹车,车在恒定滑动摩擦力作用下做匀减速运动。已知车(包括车内的人)的质量为M,车与路面的动摩擦因数为μ,车视为质点,求车停下时距标志杆的距离(说明v0与s、μ、g的关系)。
参考答案:
本题解析:车的加速度大小由牛顿第二定律知:
所以
?(3分)
设车的速度为 V时车刚好停在标志杆处则:

即:
?(3分)
刹车过程中车的位移为:
?(2分)
当
时,车停在标志杆处,车距标志杆的距离
?(2分)
当?
时,车还没达到标志杆处,车距标志杆的距离
?(2分)
当?
时,车已经驶过标志杆,车距标志杆的距离
?(2分)
本题难度:一般