1、计算题 (10分)如图所示,半径R=0.9m的四分之一圆弧形光滑轨道竖直放置,圆弧最低点B与长为L=1m的水平面相切于B点,BC离地面高h=0.45m,C点与一倾角为
的光滑斜面连接,质量m=1.0kg的小滑块从圆弧顶点D由静止释放,已知滑块与水平面间的动摩擦因数
,取g=10m/s2.

求:(1)小滑块刚到达圆弧的B点时对圆弧的压力:
(2)小滑块到达C点时速度的大小:
(3)小滑块从C点运动到地面所需的时间.
参考答案:(1)30N (2)4m/s (3)0.3s
本题解析:⑴设滑块到B点速度为vB,由机械能守恒
?(2分)
在B点:
(1分)
得 N=3mg=30N
由牛顿第三定律,滑块在B点对圆弧的压力大小为30N(1分)
⑵由动能定理,
?(2分)
="4m/s" (1分)
⑶滑块离开C点后做平抛运动,设其下落h的时间为t,则
由
?
得t=0.3s
t=0.3s内滑块的水平位移x=vct=1.2m(1分)
而斜面的水平长度
=0.78m
,所以不会落到斜面上而直接落到地面上,(1分)
所以小滑块从C点运动到地面所需的时间为0.3s(1分)
本题难度:一般
2、简答题 蛙泳时,双脚向后蹬水,水受到向后的作用力,则人体受到向前的反作用力,这就是人体获得的推进力.但是,在自由泳时,下肢是上下打水,为什么却获得向前的推进力呢?
参考答案:如图所示人体做自由泳时,下肢在某一时刻的动作:右脚向下打水,左脚向上打水.由图可见,由于双脚与水的作用面是倾斜的,故双脚所受的作用力P和Q是斜向前
的(水所受的作用力是斜向后的).P的分力为P1和P2,而Q的分力为Q1和Q2.P1和Q1都是向前的分力,也就是下肢获得的推进力.
本题解析:如图所示人体做自由泳时,下肢在某一时刻的动作:右脚向下打水,左脚向上打水.由图可见,由于双脚与水的作用面是倾斜的,故双脚所受的作用力P和Q是斜向前的(水所受的作用力是斜向后的).P的分力为P1和P2,而Q的分力为Q1和Q2.P1和Q1都是向前的分力,也就是下
肢获得的推进力.同样道理,鱼类在水中左右摆尾,却获得向前的推进力,也是由于向前的分力所致.
本题难度:简单
3、选择题 汽车在平直公路上以速度v0匀速行驶,发动机功率为P,快进入闹市区时,司机减小了油门,使汽车的功率立即减小一半并保持该功率继续行驶.下面四个图象中,哪个图象正确表示了从司机减小油门开始,汽车的速度与时间的关系( )
A.

B.

C.

D.

参考答案:汽车匀速行驶时牵引力等于阻力;
功率减小一半时,汽车的速度由于惯性来不及变化,根据功率和速度关系公式P=Fv,牵引力减小一半,小于阻力,合力向后,汽车做减速运动,由公式P=Fv可知,功率一定时,速度减小后,牵引力增大,合力减小,加速度减小,故物体做加速度不断减小的减速运动,当牵引力增大到等于阻力时,加速度减为零,物体重新做匀速直线运动;
故选C.
本题解析:
本题难度:简单
4、选择题 如图所示,一个电荷量为-Q的点电荷甲,固定在绝缘水平面上的O点。另一个电荷量为+q、质量为m的点电荷乙,从A点以初速度v0沿它们的连线向甲运动,运动到B点时速度为v,且为运动过程中速度的最小值。已知点电荷乙受到的阻力大小恒为f,AB间距离为L0,静电力常量为k,则下列说法正确的是

A.点电荷乙从A点向甲运动的过程中,加速度逐渐增大
B.点电荷乙从A点向甲运动的过程中,其电势能先增大再减小
C.OB间的距离为
D.在点电荷甲形成的电场中,AB间电势差
参考答案:C
本题解析:电荷乙向左运动过程中,水平方向受到向左库仑力F和向右摩擦力f,库仑力F做正功而摩擦力f做负功,所以整个运动过程电场力做正功电势能减小,则B选项错误,且在AB段中有quAB-fl0=mv2/2-mv02/2,则uAB=(mv2/2-mv02/2+fl0)/q,所以D选项错误;当乙从A运动到B的过程中,库仑力F小于摩擦力f,且据F=kQq/r2可知,F增加,则F-f减小,所以电荷乙做加速度减小的减速运动;电荷乙处于B点时,库仑力F与摩擦力f相等,有kQq/r2=f,则OB间的距离为
,C选项正确;当电荷乙从B到O的过程中,库仑力F大于摩擦力f,且据F=kQq/r2可知,F增加,则F-f也增加,所以电荷乙做加速度增加的加速运动;所以A选项错误;
本题难度:一般
5、计算题 (9分)某物体在水平拉力F1作用下由静止开始沿水平面运动,经过时间t后,将拉力突然变为相反方向,同时改变大小为F2,又经过时间2t后恰好回到出发点,求:
(1)F1与F2之比为多少?
(2)F1与F2做功之比为多少?
(3)求t时刻与3t时刻的速率之比为多少?
参考答案:(1)
?(2)
?(3)
本题解析:(1)由牛顿第二定律有a1= F1/m? a2= -F2/m,
经过时间t的位移? s1=
,?速度v1=a1t
又经过时间2t,在2t时间内的位移s2=v12t+
另有s1+ s2=0
联立以上各式解得:
(2)F1做的功W1=F1s1,F2做的功W2=F2s2,因s1 s2大小相等,所以
;
(3)t时刻的速度:v1= a1t,3t时刻的速度:v2= v1+ a22t,结合前面式子可得求t时刻与3t时刻的速率之比为
本题难度:一般
Civility costs nothing. 礼貌不费分文.