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1、计算题 (14分)一足够长水平浅色传送带以V0匀速运动,现将一可视为质点的小煤块轻放在其上方,已知煤块与传送带间的动摩擦因数为μ。经过一定时间后达到共同速度。令传送带突然停下,以后不再运动,到最后煤块也停下。已知重力加速度为g。求:(1)煤块第一次达到与传送带相对静止所用的时间;(2)煤块在传送带上划出的痕迹长度。
参考答案:(1)
?(2)
本题解析:(1)煤块的加速度a=μg?(3分)
达到V0所用时间t=
?(3分)
(2)在煤块与传送带达到共同速度的过程中,
传送带运动的距离
?(1分)
煤块运动的距离
?(1分)
此过程中划出的痕迹长度为
(2分)
传送带突然停下后,煤块继续做匀减速运动,直至停下,这一过程煤块向前运动的距离为
?(2分)
考虑重叠部分,最终划出的痕迹长度为
?(2分)
本题难度:一般
2、计算题 足够长的粗糙绝缘板A上放一个质量为m、电荷量为+q的小滑块B。用手托住A置于方向水平向左、场强大小为E的匀强电场中,此时A、B均能静止,如图所示。现将绝缘板A从图中位置P垂直电场线移至位置Q,发现小滑块B相对A发生了运动。为研究方便可以将绝缘板A的运动简化成先匀加速接着匀减速到静止的过程。测量发现竖直方向加速的时间为0.8 s,减速的时间为0.2 s,P、Q位置高度差为0.5 m。已知匀强电场的场强E=
,A、B之间动摩擦因数μ=0.4,g取10 m/s2。求:
(1)绝缘板A加速和减速的加速度分别为多大?
(2)滑块B最后停在离出发点水平距离多大处?

参考答案:解:(1)设绝缘板A匀加速和匀减速的加速度大小分别为a1和a2,匀加速和匀减速的时间分别为t1和t2,P、Q高度差为h,则有
a1t1=a2t2,h=
a1t12+
a2t22
求得a1=1.25 m/s2,a2=5 m/s2
(2)研究滑板B,在绝缘板A匀减速的过程中,由牛顿第二定律可得
竖直方向上:mg-N=ma2
水平方向上:Eq-μN=ma3
求得:a3=0.1g=1 m/s2
在这个过程中滑板B的水平位移大小为x3=
a3t22=0.02 m
在绝缘板A静止后,滑板B将沿水平方向做匀减速运动,设加速度大小为a4,有
μmg-Eq=ma4,得a4=0.1g=1 m/s2
该过程中滑板B的水平位移大小为x4=x3=0.02 m
最后滑板B静止时离出发点的水平距离x=x4+x3=0.04 m
本题解析:
本题难度:困难
3、简答题 电梯的厢壁上悬挂一个弹簧删力计,如图所示,弹簧测力计下悬挂0.5kg的重物.当电梯由静止起向上做匀加速直线运动时,发现电梯在2s内上升了2层楼(每层高3m),
求:(1)这时弹簧测力计的示数应为多大?
(2)若某时刻发现测力计的示数为3N,通过计算说明此时电梯以多大的加速度向上做怎样的运动?
参考答案:
(1)由S=12at2,a=2St2=2×622m/s2=3m/s2
? 根据牛顿第二定律得
? F-mg=ma
? 得到 F=m(g+a)=0.5(10+3)N=6.5N
(2)由牛顿第二定律mg-F"=ma",a′=mg-F′m=0.5×10-30.5m/s2=4m/s2
做匀减速运动.
答:(1)这时弹簧测力计的示数应为6.5N;
? (2)若某时刻发现测力计的示数为3N,电梯以大小为4m/s2的加速度匀减速上升.
本题解析:
本题难度:一般
4、简答题 一物体以20m/s的初速度竖直向上抛起,若不计空气阻力,g取10m/s2.求:
(1)物体达到最高点所用的时间;
(2)物体所能达到的最大高度;
(3)抛出后物体经过抛出点的上方15m处所需的时间?
参考答案:(1)物体做竖直上抛运动,上升阶段:
由:v=v0-gt得:
0=20-10×t,解得:t=2s
(2)由:v2-v20=-2gh得:
0-202=-2×10×h,解得:h=20m
(3)由:h=v0t-12gt2得:
15=20×t-5t2
解得:t=1s或3s
上升经过抛出点的上方15m处时用时1s,下降经过抛出点的上方15m处时用时3s
答:(1)物体达到最高点所用的时间为2s
(2)物体所能达到的最大高度为20m
(3)抛出后物体经过抛出点的上方15m处所需的时间为1s或3s.
本题解析:
本题难度:一般
5、简答题 汽车以10m/s的速度在平直公路上匀速行驶,刹车后匀变速经2s速度变为6m/s,求:
(1)刹车后2s内前进的距离及刹车过程中的加速度;
(2)刹车后8s内前进的距离.
参考答案:(1)根据匀变速直线运动平均速度公式得,x=.vt=v0+v2t=8×2m=16m.
? 根据匀变速直线运动的速度时间公式v=v0+at得,
? a=v-v0t=6-102m/s2=-2m/s2
故刹车后2s内前进的距离为16m,加速度为-2m/s2.
(2)汽车刹车到停止所需的时间t0=0-v0a=-10-2s=5s<8s
所以汽车在8s内的位移等于在5s内的位移.
则x=v0t0+12at02=10×5-12×2×25m=25m
故刹车后8s内前进的距离为25m.
本题解析:
本题难度:一般