微信搜索关注"91考试网"公众号,领30元,获取公务员、事业编、教师等考试资料40G!
1、简答题 如图所示,一倾角为37°的斜面固定在水平地面上,质量为1千克的物体在平行于斜面向上的恒力F作用下,从斜面的底端A点由静止开始运动,到达B点时立即撤去拉力F.此后,物体到达最高点C.每隔0.2s通过位移传感器测得物体的瞬时速度的大小,下表给出了部分测量数据.(取sin37°=0.6,cos37°=0.8)
t/s | 0 | 0.2 | 0.4 | 0.6 | 0.8 | 1.0 | 1.2 v/ms-1 0.0 1.0 2.0 0.1 0.5 0.9
|
试求:
(1)恒力F的大小;
(2)0.6s时物体的瞬时速度;
(3)物体在斜面上运动过程中重力的最大功率;
(4)物体在斜面上运动的过程中,地面对斜面的摩擦力.
参考答案:(1)物体现在拉力作用下做匀加速运动,撤去外力后做匀减速运动,到达最高点后做匀加速直线运动,三个阶段的加速度分别为:a1=△v1△t1=10.2=5m/s2
a3=△v3△t3=0.40.2=2m/s2
ma3=mgsinθ-μmgcosθ
解得:μ=0.5
根据牛顿第二定律得:a2=μmgcosθ+mgsinθm=10m/s2,
加速阶段中由牛顿第二定律得:F-mgsinθ-f=ma1
减速阶段中由牛顿第二定律得:mgsinθ+f=ma2
由上两式代入数据得:F=m(a1+a2)=15N
(2)速度为零的时刻为:t=t"-v0-0a3(其中:v0=0.1m/s,t"=0.8s)
解得:t=0.75s
撤去外力,撤力瞬间速度最大,
a1t=v0+a2(t"-t)(其中:v0=0,t"=0.75s)
解得t=0.5s
所以0.6s时物体处于匀减速上升状态,速度v=(0.75-0.6)×10=1.5m/s
(3)撤力瞬间速度最大,vmaxs=2+5×(0.5-0.4)m/s=2.5m/s
所以物体在斜面上运动过程中重力的最大功率P=mgvmaxsinθ=1×10×2.5×0.6W=15W
(4)斜面处于静止状态,水平方向手里平衡,在上升阶段,f=ma2cosθ=8N,方向向右;
下滑阶段,f′=ma3cosθ=1.6N,方向向右
答:(1)恒力F的大小为15N;
(2)0.6s时物体的瞬时速度为1.5m/s;
(3)物体在斜面上运动过程中重力的最大功率为15W;
(4)物体在斜面上运动的过程中,地面对斜面的摩擦力在上升阶段,f=ma2cosθ=8N,方向向右;
下滑阶段,f′=ma3cosθ=1.6N,方向向右.
本题解析:
本题难度:一般
2、简答题 如图所示,在竖直放置的光滑半圆弧绝缘细管的圆心O处固定一点电荷,将质量为m,带电量为+q的小球从圆弧管的水平直径端点A由静止释放,小球沿细管滑到最低点B时,对管壁恰好无压力.求:
(1)带电小球在B点时的速度大小?
(2)则固定于圆心处的点电荷在AB弧中点处的电场强度大小?
(3)若把O处固定的点电荷拿走,加上一个竖直向下场强为E的匀强电场,带电小球仍从A点由静止释放,下滑到最低点B时,小球对环的压力多大?
参考答案:(1)由A到B,由动能定理得:mgr=12mv2-0
则v=
本题解析:
本题难度:一般
3、计算题 如图所示,下图表示用水平力F拉动水平面上的物体,使其做匀加速直线运动。当改变拉力的大小时,相对应的加速度a也会变化,a和F的关系如图所示。
(1)根据图线中信息,求物体的质量及物体与水平面的动摩擦因数;
(2)在该物体上放一个与该物体质量相同的砝码,保持砝码与该物体相对静止,其他条件不变,请在下图的坐标上画出相应的a--F图线。(不要求写出作图过程)
? 
参考答案:解:(1)由牛顿运动定律可知:
可见,图线的斜率表示物体质量的倒数,则
当a=0时,F=f,所以图线延长线与横轴的交点表示物体与水平面之间的滑动摩擦力或最大静摩擦力
由图像可知:
由
得:
(2)
本题解析:
本题难度:困难
4、选择题 如图所示,A、B的质量分别为mA=3kg,mB=2kg,分别固定在轻弹簧两端,盘C的质量mC=1kg,现悬挂于天花板O处,A、B、C均处于静止状态。当烧断O处的细线瞬间,以下说法正确的是(g取10m/s2)(? )

A.木块A的加速度aA= 0
B.木块A的加速度aA= 10m/s
C.木块B的加速度aB= 10m/s2
D.木块C的加速度aC= 20m/s2
参考答案:AD
本题解析:当烧断O处的细线瞬间,由于弹簧的形变不能突变,所以弹簧的弹力不变,等于A的重力,所以此时A的加速度为0,A对;B错;该瞬间BC的加速度相等,再以BC作为一个整体为研究对象,受到竖直向下的重力和向下的弹力,合力等于60N,加速度为20m/s2,D对;C错;
点 评:难度中等,本题考查的重点是绳子和弹簧的弹力是否突变的问题,对于弹簧由于形变量较大,弹力不能突变,绳子的形变量较小,可以发生突变
本题难度:一般
5、计算题 (14分)一物快以一定的初速度沿足够长的斜面向上滑动,其速度大小随时间的变化关系图如图所示,取
,求:

(1)物快上滑过程和下滑过程的加速度大小
;
(2)物快向上滑行的最大距离
;
(3)斜面的倾角
.
参考答案:(1)8m/s2;2m/s2(2)1m;(3)300
本题解析:(1)由图象可知,上滑过程中:
下滑过程中:
(2)由图象可知,物块向上滑行的最大距离?
(3)由牛顿第二定律,上滑过程中有:
?
下滑过程中有:
?
联立解得:
?所以
本题难度:一般