1、计算题 分已知“嫦娥一号”绕月飞行轨道近似为圆形,距月球表面高度为H,飞行周期为T,
月球的半径为R,引力常量为G。求:
(1)“嫦娥一号”绕月飞行时的线速度大小;
(2)月球的质量;
(3)若发射一颗绕月球表面做匀速圆周运动的近月飞船,则其绕月运行的线速度应为多大.
参考答案:(1)
(2)
(3)
本题解析:(1)“嫦娥一号”的轨道半径r=R+H,根据线速度与轨道半径和周期的关系得:
“嫦娥一号”运行的线速度
(2)设月球质量为M,“嫦娥一号”的质量为m,根据万有引力定律和牛顿第二定律,
对“嫦娥一号”绕月飞行有 
解得:
(3)设绕月球表面做匀速圆周运动的飞船的质量为m0,线速度为v0,绕月球表面做匀速圆周运动的飞船轨道半径约R.根据万有引力定律和牛顿第二定律,对飞船绕月飞行有
?
又
,联立可解得
本题难度:简单
2、简答题 如图所示,两根足够长的光滑直金属导轨MN、PQ平行固定在倾角θ=37°的绝缘斜面上,两导轨间距L=1m,导轨的电阻可忽略.M、P两点间接有阻值为R?的电阻.一根质量m=1kg、电阻r=0.2Ω的均匀直金属杆ab放在两导轨上,与导轨垂直且接触良好.整套装置处于磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中,磁场方向垂直斜面向下.自图示位置起,杆ab受到大小为F=0.5v+2(式中v为杆ab运动的速度,力F的单位为N)、方向平行导轨沿斜面向下的拉力作用,由静止开始运动,测得通过电阻R的电流随时间均匀增大.g取10m/s2,sin37°=0.6.
(1)试判断金属杆ab在匀强磁场中做何种运动,并请写出推理过程;
(2)求电阻的阻值R;
(3)求金属杆ab自静止开始下滑通过位移x=1m所需的时间t和该过程中整个回路产生的焦耳热Q.
参考答案:(1)金属杆做匀加速运动(或金属杆做初速为零的匀加速运动).
通过R的电流I=ER+r=BLvR+r,因通过R的电流I随时间均匀增大,即杆的速度v随时间均匀增大,杆的加速度为恒量,故金属杆做匀加速运动.
(2)对杆,根据牛顿第二定律有:F+mgsinθ-BIL=ma
将F=0.5v+2代入得:
? 2+mgsinθ+(0.5-B2L2R+r)v=ma,
因a与v无关,所以
? a=2+mgsinθm=8m/s2
代入得0.5-B2L2R+r=0?得
? R=0.3Ω
(3)由x=12at2得,所需时间t=
本题解析:
本题难度:一般
3、计算题 如图,一劲度k=800N/m的轻弹簧两端各焊接着质量均为m=12kg的物体A、B,竖直静止在水平地面上。现要加_竖直向上的力F在上面物体A上,使A开始向上做匀加速运动,经0.4s,B刚要离开地面,整个过程弹簧都处于弹性限度内(g=10m/s)。求此过程所加外力F的最大值和最小值。
参考答案:
,
本题解析:初始A未上升时,
?(1分)
末态B将要离地时
?(1分)
A的位移
?(1分)
初始时F最小?
?(2分)
末态时F最大
?(2分)
解得
?(1分)

?(1分)
本题难度:简单
4、计算题 (11分)汽车在水平直线公路上行驶,额定功率为
,汽车行驶过程中所受阻力恒为
,汽车的质量
。若汽车从静止开始做匀加速直线运动,加速度的大小为
,汽车达到额定功率后,保持额定功率不变继续行驶求:(1)汽车在整个运动过程中所能达到的最大速度;
(2)匀加速运动能保持多长时间;
(3)当汽车的速度为20m/s时的加速度
参考答案:(1)32m/(2)12.8s(3)
本题解析:(1)汽车匀速行驶时F=f,达到最大速度Vm,
则Vm=
=32m/s----2分,
(2)根据F-f="m" a得F=f+m a=5×103N---2分
V=
="16" m/s-----2分
--1分
(3)v=20m/s>16m/s?故车变加速阶段,保持P0不变
则F=
--1分
--2分
点评:难度较小,熟记机车启动的两种形式和各物理量的变化
本题难度:一般
5、计算题 如图甲所示,质量为m=1kg的物体置于倾角为θ=37°(sin37?=0.6;cos37?=0.8)的固定且足够长的粗糙斜面上,对物体施以平行于斜面向上的拉力F,t1=1s时撤去拉力,物体运动的部分v—t图像如图乙所示(物体与斜面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取10 m/s2)试求:

(1)拉力F的大小。
(2)t=4s时物体的速度v的大小。
参考答案:(1) F=30N (2) 2m/s
本题解析:(1)设力F作用时物体的加速度为a1,对物体进行受力分析,
y轴? N —mgcosθ=" 0" ?1分
公式? f =" μ" N ?1分
x轴 F-mgsinθ-μmgcosθ=ma1? 3分
撤去力后,由牛顿第二定律有mgsinθ+μmgcosθ=ma2? 3分
根据图像可知:a1=20m/s2,a2=10m/s2,代入解得F=30N,μ=0.5。? 4分
(2)设撤去力后物体运动到最高点时间为t2,
v1=a2t2,解得t2=2s,
则物体沿着斜面下滑的时间为t3=t-t1-t2=1s,
设下滑加速度为a3,由牛顿第二定律mgsinθ-μmgcosθ=ma3,
有a3="2" m/s2,t=4s时速度v=a3t3=2m/s。? 4分
点评:本题首先要理解速度的物理意义:斜率等于加速度,“面积”等于位移.也可以根据动量定理和动能定理结合求解.
本题难度:一般