1、计算题 如图所示,在光滑的桌面上叠放着一质量为mA=2.0kg的薄木板A和质量为mB=3 kg的金属块B,A的长度L=2.0m。B上有轻线绕过定滑轮与质量为mC=1.0 kg的物块C相连。B与A之间的滑动摩擦因数μ=0.10,最大静摩擦力可视为等于滑动摩擦力。忽略滑轮质量及与轴间的摩擦,起始时令各物体都处于静止状态,绳被拉直,B位于A的左端(如图),然后放手,求经过多长时间t后B从A的右端脱离。(设A的右端距滑轮足够远,取g=10m/s2)

参考答案:解:设aA表示A的加速度,aB表示B、C的加速度,sA和sB分别表示t时间A和B移动的距离,则由牛顿定律和匀加速运动的规律可得
mCg-μmBg=(mC+mB)aB
μmBg=mAaA
sB=
aBt2
sA=
aAt2
sB-sA=L
由以上各式,代入数值,可得t=4.0s
本题解析:
本题难度:一般
2、填空题 1999年11月20日,我国发射了“神舟号”载入飞船,次日载入舱着陆,实验获得成功.载人舱在将要着陆之前,由于空气阻力作用有一段匀速下落过程,若空气阻力与速度的平方成正比,比例系数k,载人舱的质量为m,则此过程中载人舱的速度应为______.
参考答案:
由于空气阻力作用载人舱匀速下落,则
mg=F
又空气阻力为:F=kv2
联立两式解得:
v=
本题解析:
本题难度:一般
3、简答题 如图所示,固定在水平地面上的桌子,高度h=0.8m,桌面上放着一块木板,木板的质量M=1.0kg,长度L=1.5m,厚度可以忽略不计,木板左右两端与桌面的两端对齐.质量m=1.0kg的小物块放在距木板左端d=0.5m处(小物块可视为质点).木板与桌面间的摩擦忽略不计.现对木板施加一个F=12N水平向右的恒力,木板与物块发生相对滑动,经过一段时间物块离开木板,在桌面上运动一段距离后,从桌面的右端滑出,最后落在地面上.取g=10m/s2.求:
(1)物块在木板上运动的时间;
(2)物块落地点与桌面右端的水平距离.

参考答案:如图分别对M和m进行受力分析和运动分析有:

(1)小物块在木板上滑动时,根据牛顿第二定律
f1=μ1mg=ma1
a1=μ1g=4.0m/s2,方向向右
木板在水平方向上的受力情况如答图1所示,根据牛顿第二定律
F-μ1mg=Ma2
a2=F-μ1mgM=8.0m/s2
设经过时间t1,物块与木板分离,
物块的位移x1=12a1t12
木板的位移x2=12a2t12
由答图2可知x2-x1=d
解得t1=0.5s
(2)物块与木板分离时,物块的速度
υ1=a1t1=2.0m/s
物块在桌面上做匀减速直线运动,设物块运动到
桌面右端时的速度为υ2,根据牛顿第二定律
f2=μ2mg=ma3
a3=μ2g=3.0m/s2,方向向左
v22-v12=2(-a3)(L-d-x1)
x1=0.5m
解得υ2=1m/s
物块做平抛运动,设经过时间t2落地
h=12gt22?t2=
本题解析:
本题难度:简单
4、简答题 如图所示,一小物块从斜面上的A点由静止开始滑下,最后停在水平面上的C点.已知斜面的倾角θ=37°,小物块的质量m=0.10kg,小物块与斜面和水平间的动摩擦因数均为μ=0.25,A点到斜面底端B点的距离L=0.50m,设斜面与水平面连接,小物块滑过斜面与水平面连接处时无能量损失.求:
(1)小物块在斜面上运动时的加速度;
(2)BC间的距离为多大?(g=10m/s2)

参考答案:(1)小物块受到斜面的摩擦力:f1=μN1=μmgcosθ
在平行斜面方向由牛顿第二定律有:mg sinθ-f1=ma
解得:a=gsinθ-μgcosθ=4.0m/s2
(2)小物块由A运动到B,根据运动学公式有:v2B-v2A=2aL
解得:vB=
本题解析:
本题难度:一般
5、计算题 如图所示,一辆汽车以V0=15m/s的速率通过一座拱桥的桥顶时,汽车对桥面的压力等于车重的一半。取g =10m/s2,求:

(1)这座拱桥的半径R;
(2)若要使汽车过桥顶时对桥面恰无压力,则汽车过桥顶时的速度V的大小.
参考答案:(1)45m?(2)
本题解析:解决本题的关键是知道物体做圆周运动,径向的合力提供物体做圆周运动的向心力.
(1)设小车质量为m,桥面对小车支持力为
,因汽车对桥面的压力等于车重的一半,由牛顿第三定律可知
以汽车为研究对象,分析受力可知,过桥顶时由重力和桥顶的支持力的合力提供汽车的向心力,根据牛顿第二定律有:
联立以上两式解得:
(2)汽车过桥顶时对桥面恰无压力,由牛顿第三定律得知,汽车过桥顶时不受支持力,故只受重力,则重力提供汽车所需的向心力,根据牛顿第二定律有:
所以
本题难度:一般