1、简答题 如图所示,在倾角
、足够长的斜面上分别固定着两个物体A.B,相距L=0.2m,它们的质量mA=mB=1kg,与斜面间的动摩擦因数分别为
和
.在t=0时刻同时撤去固定两物体的外力后,A物体将沿斜面向下运动,并与B物体发生连续碰撞(碰撞时间极短,忽略不计),每次碰后两物体交换速度.g取10m/s2.求:
(1)A与B第一次碰后瞬时B的速率?
(2)从A开始运动到两物体第二次相碰经历多长时间?
(3)至第n次碰撞时A、B两物体通过的路程分别是多少?

参考答案:(1)
?(2)1.2s?(3)[0.2+
]m
本题解析:(1) A物体沿斜面下滑时有
∴
m/s2
B物体沿斜面下滑时有

∴
综上分析可知,撤去固定A、B的外力后,物体B恰好静止于斜面上,物体A将沿斜面向下做匀加速直线运动.?
由运动学公式得A与B第一次碰撞前的速度
?
由于AB碰撞后交换速度,故AB第一次碰后瞬时,B的速率
?
(2)从AB开始运动到第一次碰撞用时
?
两物体相碰后,A物体的速度变为零,以后再做匀加速运动,而B物体将以
的速度沿斜面向下做匀速直线运动.?
设再经t2时间相碰,则有
?
解之可得t2="0.8s?"
故从A开始运动到两物体第二次相碰,共经历时间t=t1+t2="0.4+0.8=1.2s?"
(3)从第2次碰撞开始,每次A物体运动到与B物体碰撞时,速度增加量均为Δv=at2=2.5×0.8m/s=2m/s,由于碰后速度交换,因而碰后B物体的速度为:
第一次碰后: vB1=1m/s
第二次碰后: vB2=2m/s
第三次碰后: vB3=3m/s
……
第n次碰后: vBn=nm/s
每段时间内,B物体都做匀速直线运动,则第n次碰前所运动的距离为
sB=[1+2+3+……+(n-1)]×t2=
?m? (n=1,2,3,…,n-1)
A物体比B物体多运动L长度,则
sA = L+sB=[0.2+
]m
本题难度:一般
2、计算题 物体在倾角为θ的斜面上滑动,则在下列两种情况下,物体加速度为多大?
(1)斜面是光滑的;
(2)斜面是粗糙的,且与物体间动摩擦因数为μ
参考答案:(1)a1=gsinθ(2)a2=g(sinθ-μcosθ), a3=g(sinθ+μcosθ)
本题解析:
【错解分析】错解:对物体在倾角为θ的斜面上滑动,理解为物体在倾角为θ的斜面上向下滑动,导致漏去分析和考虑物体在倾角为θ的斜面上向上滑动的情况。
【正解】(1)对于光滑斜面,无论物体沿斜面向下滑或是沿斜面向上滑,其受力情况均可由图所示,建立适当的坐标系后便可列出运动方程
mgsinθ=ma1,
得? a1=gsinθ.
(2)对于粗糙斜面,物体滑动时还将受动摩擦力作用,只是物体向下滑时动摩擦力方向沿斜面斜向上;物体向上滑时动摩擦力方向沿斜面斜向下,受力图分别如图中(a)、(b)所示,建立适当的坐标系后便可分别列出方程组

和 
由此便可分别解得
a2=g(sinθ-μcosθ),
a3=g(sinθ+μcosθ)
本题难度:一般
3、选择题 由一根内壁光滑的玻璃管构成一个直角三角形处于竖直平面内,倾斜角为θ=37°,让两个相同的小球同时从顶端A静止开始出发.一个球沿AC做加速度大小为a=gsin37°的匀加速运动至C,到达C所用的时间为t1,另一个球竖直自由下落经过B后匀速运动到达C,所用的时间为t2,在转弯处有个极小的光滑圆弧,可确保小球转弯时速度大小不变,且转弯时间可以忽略不计.(其中sin37°=0.6,cos37°=0.8).比较t1与t2的关系( )
A.t1<t2
B.t1=t2
C.t1>t2
D.条件不够无法确定