1、计算题 某学校探究性学习小组对一辆自制小遥控车的性能进行研究.他们让这辆小车在水平的地面上由静止开始运动,并将小车运动的全过程记录下来,通过数据处理得到如图所示的v-t图象,已知小车在0~2 s内做匀加速直线运动,2~10 s内小车牵引力的功率保持不变,在10 s末停止遥控让小车自由滑行,小车质量m=1 kg,整个过程中小车受到的阻力大小不变.求:
(1)小车所受的阻力Ff是多大?
(2)在2~10 s内小车牵引力的功率P是多大?
(3)小车在加速运动过程中的总位移x是多少?

参考答案:解:(1)在10 s末撤去牵引力后,小车只在阻力Ff作用下做匀减速运动,设加速度大小为a,则Ff=ma
根据a=
由图象可得a=2 m/s2
∴Ff=2 N
(2)小车的匀速运动阶段即7 s~10 s内,设牵引力为F,则F=Ff
且P=Fvm
由图象可知vm=6 m/s
∴P=12 W
(3) 小车的加速运动过程可以分为0~2 s和2 s~7 s两段,设对应的位移分别为x1和x2,在0~2 s内的加速度大小为a1,则由图象可得a1=2 m/s2
x1=
a1t12,x1=4 m
在2 s~7 s内由动能定理可得P(t2-t1)-Ffx2=mvm
2-mv12
解得x2=25 m
x=x1+x2,x=29 m
本题解析:
本题难度:一般
2、计算题 如图所示,倾角为θ的光滑斜面上放有两个质量均为m的小球A、B(可视为质点),两小球用一根长L的轻杆相连,下面的B球离斜面底端的高度为h,两球从静止开始下滑并从斜面进入光滑平面(不计与地面碰撞时的机械能损失)。求:
?
(1)两球在光滑平面上运动时的速度;
(2)在此过程中杆对A球所做的功;
(3)试用文字表述杆对A做功所处的时间段。
参考答案:(1)
(2)-
mgLsinθ(3)从B球与地面刚接触开始至A球也到达地面的这段时间内
本题解析:(1)因系统机械能守恒有:
mgh+mg(h+Lsinθ)=
×2mv2
解得:v=
.?(3分)
(2)以A球为研究对象,由动能定理得:
mg(h+Lsinθ)+W=
mv2
则mg(h+Lsinθ)+W=
m(2gh+gLsinθ)
解得:W=-
mgLsinθ.?(3分)
(3)从B球与地面刚接触开始至A球也到达地面的这段时间内,杆对A球做了W的负功.(2分)
本题难度:一般
3、选择题 一个小球的质量为m,将小球从一高度h处,以初速度v0从A点水平抛出,小球运动到地面的B点时的速度大小为v.重力加速度为g,不计空气阻力,则小球从A运动到B的过程中( )
A.重力做的功为
mv2
B.重力的最大瞬时功率为mg
C.重力的冲量为0
D.重力的冲量大小为mv-mv0
参考答案:A、由动能定理可知,重力做功W=12mv2-12mv02;故A错误;
B、重力的竖直速度一直在增大,当落地时竖直速度最大,最大竖直速度vy=
本题解析:
本题难度:一般
4、简答题 如图所示,质量mA为4.0kg的木板A放在水平面C上,木板与水平面间的动摩擦因数μ为0.24,木板右端放着质量mB为1.0kg的小物块B(视为质点),它们均处于静止状态.木板突然受到水平向右的12N?s的瞬时冲量I作用开始运动,当小物块滑离木板时,木板的动能EM为8.0J,小物块的动能为0.50J,重力加速度取10m/s2,求
(1)瞬时冲量作用结束时木板的速度v0;
(2)木板的长度L.
参考答案:解;(1)设水平向右为正方向,有:I=mAv0 ①
代入数据得:v=3.0m/s ?②
(2)设A对B、B对A、C对A的滑动摩擦力的大小分别为FAB、FBA、FCA,
B在A上滑行的时间为t,B离开A时A和B的速度分别为vA和vB,有-(FBA+FCA)t=mvA-mAv0③
FABt=mBvB④
其中FAB=FBA FCA=μ(mA+mC)g? ⑤
设A、B相对于C的位移大小分别为sA和sB,有-(FBA+FCA)sA=12mvA2-12mv02 ⑥
FABsB=EKB ⑦
动量和动能之间的关系为:mAvA=
本题解析:
本题难度:一般
5、简答题 如图所示为半径R=0.50m的四分之一圆弧轨道,底端距水平地面的高度h=0.45m.一质量m=1.0kg的小滑块从圆弧轨道顶端A由静止释放,到达轨道底端B点的速度v=2.0m/s.忽略空气的阻力.取g=10m/s2.求:
(1)小滑块在圆弧轨道底端B点受到的支持力大小FN;
(2)小滑块由A到B的过程中,克服摩擦力所做的功W;
(3)小滑块落地点与B点的水平距离x.

参考答案:(1)小滑块在圆弧轨道底端B点受重力和支持力,
根据牛顿第二定律,FN-mg=mv2R
解得:FN=18N
(2)小滑块由A到B的过程中,根据动能定理得,
mgR-W=12mv2 ,
解得:W=mgR-12mv2 =3J
(3)小滑块从B点出发做平抛运动,根据平抛运动的规律得
水平方向:x=vt
竖直方向:h=12gt2
解得:x=0.6m
答:(1)小滑块在圆弧轨道底端B点受到的支持力大小是18N;
(2)小滑块由A到B的过程中,克服摩擦力所做的功是3J;
(3)小滑块落地点与B点的水平距离是0.6m.
本题解析:
本题难度:一般