1、简答题 如图所示,半径R=0.1m的竖直半圆形光滑轨道bc与水平面ab相切.质量m=0.1kg的小滑块B放在半圆形轨道末端的b点,另一质量也为m=0.1kg的小滑块A,以v0=2
m/s的水平初速度向B滑行,滑过x=1m的距离,与B相碰,碰撞时间极短,碰后A、B粘在一起运动.已知木块A与水平面之间的动摩擦因数μ=0.2.取重力加速度g=10m/s2.A、B均可视为质点.求:
(1)A与B碰撞前瞬间的速度大小vA;
(2)A、B碰撞过程中损失的机械能△E;
(3)在半圆形轨道的最高点c,轨道对A、B的作用力F的大小.
参考答案:(1)A做匀减速运动a=μmgm=μg
vA2-v02=-2ax?
求出vA=6m/s?
(2)以A、B为研究对象,根据动量守恒定律
mvA=2mv?
△E=12mvA2-12×2mv2
代入数据?求出△E=0.9J?
(3)以A、B为研究对象,从b到c,根据机械能守恒定律
12?2mv2=12?2mvC2+mg?2R? ?
在c点,根据牛顿第二定律F+2mg=2mvC2R?
联立两式解得F=8N?
答:(1)A与B碰撞前瞬间的速度大小为6m/s.
(2)A、B碰撞过程中损失的机械能△E为0.9J.
(3)在半圆形轨道的最高点c,轨道对A、B的作用力F的大小为8N.
本题解析:
本题难度:一般
2、计算题 (14分)猎狗能以最大速度v1=10m/s持续地奔跑,野兔持续奔跑的最大速度为v2=8m/s。一只野兔在离洞穴x1=200m的草地上吃草,猎狗发现后以最大速度朝野兔沿直线匀速追来。野兔发现后与猎狗相距为x2=60m,其立即掉头加速跑向洞穴(此加速过程视为匀加速直线运动)。若三者始终在同一直线上,求野兔的加速度至少多大才能保证安全回到洞穴?
参考答案:a=4 m/s2
本题解析:猎狗追至洞穴时间t=(x2+x1)/v1=26s(2分)
设野兔加速奔跑时间为t1,则v2=at1(2分)
那么v22/2a+v2(t-t1)=x1(6分)
解得a=4 m/s2(4分)
点评:本题关键找出兔子跑的最慢的临界情况,然后根据速度位移公式和速度时间公式以及几何关系列式求解.此题很经典
本题难度:简单
3、计算题 如图所示,质量
20kg的物体从光滑曲面上高度
m处释放,到达底端时水平进入水平传送带,传送带由一电动机驱动着匀速向左转动,速率恒为3m/s.已知物体与传送带间的动摩擦因数
0.1.(g取10m/s2)

小题1:若两皮带轮之间的距离是6m,物体冲上传送带后就移走光滑曲面,物体将从哪一边离开传送带?通过计算说明你的结论.
小题2:若皮带轮间的距离足够大,从M滑上到离开传送带的整个过程中,由于M和传送带间的摩擦而产生了多少热量?
参考答案:
小题1:表面物体将从右边离开传送带
小题2:490J
本题解析:
(1)物体将从传送带的右边离开。?
物体从曲面上下滑时机械能守恒,有
?
解得物体滑到底端时的速度
?
以地面为参照系,物体滑上传送带后向右做匀减速运动直到速度为零,期间物体的加速度大小和方向都不变,加速度大小为
物体从滑上传送带到相对地面速度减小到零,对地向右发生的位移为
?表面物体将从右边离开传送带。
(2)以地面为参考系,若两皮带轮间的距离足够大,则物体滑上传送带后向右做匀减速运动直到速度为零,后向左做匀加速运动,直到速度与传送带速度相等后与传送带相对静止,从传送带左端掉下,期间物体的加速度大小和方向都不变,加速度大小为

取向右为正方向,物体发生的位移为
?
物体运动的时间为
这段时间内皮带向左运动的位移大小为
物体相对于传送带滑行的距离为
物体与传送带相对滑动期间产生的热量为
本题难度:一般
4、计算题 为了安全,在公路上行驶的汽车之间应保持必要的距离(如图所示),已知某高速公路的最高限速v=120km/h。假设前方车辆突然停止,后车司机从发现这一情况,经操纵刹车,到汽车开始减速所经历的时间(即反应时间)为t1=0.50s,刹车时汽车受到阻力的大小f为汽车重力的0.40倍,该高速公路上汽车间的距离x至少应为多少?(取重力加速度g=10 m/s2)

参考答案:解:





。
本题解析:
本题难度:一般
5、选择题 如图1所示,一长木板静止放在光滑水平面上,一滑块(可视为质点)以水平初速度v0由左端滑上木板,滑块滑至木板的右端时恰好与木板相对静止.已知滑块在滑动过程中所受摩擦力始终不变.若将木板分成长度和质量均相同的甲、乙两段后,紧挨着静止放在光滑水平面上,让滑块仍以相同的初速度v0由甲的左端滑上木板,如图2所示.则滑块

A.滑到乙板的左端与乙板相对静止
B.滑到乙板中间某一位置与乙板相对静止
C.滑到乙板的右端与乙板相对静止
D.将从乙板的右端滑离
参考答案:B
本题解析:分析:比较两次运动的区别,木块一直做匀减速直线运动,木板一直做匀加速直线运动,第一次在小铅块运动过程中,整个木板一直加速,第二次小木块先使整个木板加速,运动到乙部分上后甲部分停止加速,只有乙部分加速,加速度大于第一次的对应过程,通过比较小木块的位移确定是否飞离木板.
解答:在第一次在小木块运动过程中,小木块与木板之间的摩擦力使整个木板一直加速,第二次小木块先使整个木板加速,运动到乙部分上后甲部分停止加速,只有乙部分加速,加速度大于第一次的对应过程,故第二次小木块与乙木板将更早达到速度相等,所以小木块还没有运动到乙的右端.故ACD错误、B正确;
故选B
点评:解决本题的关键理清铅块和木板的运动过程,通过比较位移的关系判断是否脱离,以及掌握功能关系Q=fs相对.
本题难度:简单