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1、简答题 在如图所示的竖直平面内,物体A和带正电的物体B用跨过定滑轮的绝缘轻绳连接,分别静止于倾角θ=370的光滑斜面上的M点和粗糙绝缘水平面上,轻绳与对应平面平行.劲度系数K=5N/m的轻弹簧一端固定在0点,一端用另一轻绳穿过固定的光滑小环D与A相连,弹簧处于原长,轻绳恰好拉直,DM垂直于斜面.水平面处于场强E=5×104N/C、方向水平向右的匀强电场中.已知A、B的质量分别为mA=0.1kg和mB=0.2kg,B所带电荷量q=+4×l0-6C.设两物体均视为质点,不计滑轮质量和摩擦,绳不可伸长,弹簧始终在弹性限度内,B电量不变.取g=lOm/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.
(1)求B所受静摩擦力的大小;
(2)现对A施加沿斜面向下的拉力F,使A以加速度a=0.6m/s2开始做匀加速直线运动.A从M到N的过程中,B的电势能增加了△Ep=0.06J.已知DN沿竖直方向,B与水平面间的动摩擦因数μ=0.4.求A到达N点时拉力F的瞬时功率.

参考答案:(1)据题意静止时受力分析如图所示
由平衡条件得:
对A有mAgsinθ=FT①
对B有qE+f0=FT②
代入数据得f0=0.4N③
(2)据题意A到N点时受力分析如图所示由牛顿第二定律得:
对A有F+mAgsinθ-FT-FKsinθ=mAa④
对B有FT-qE-f=mBa⑤
其中f=μmBg⑥
FK=kx⑦
由电场力做功与电势能的关系得△EP=qEd⑧
由几何关系得x=dsinθ-dtanθ⑨
A由M到N由v2t-v20=2ad得A运动到N的速度v=
本题解析:
本题难度:一般
2、计算题 如图,质量m=2.5kg的物体A,在水平推力F的作用下,恰能沿倾角为θ=37°的斜面匀速上滑,g取10m/s2。(sin37°=0.6,cos37°=0.8)

(1)若A与斜面间动摩擦数为μ=0.5,求F。
(2)若斜面是光滑的,推力F=15N,方向为平行斜面向上,为使A在斜面上运动的加速度大小小于1m/s2,求倾角的正弦值sinθ的范围。
参考答案:(1)50N;?(2)0.5<sinθ<0.7
本题解析:
试题分析:(1) 物体m受力如图,把F,mg沿斜面和垂直斜面进行分解.

沿斜面方向受力平衡得:f+mgsinθ=Fcosθ
在垂直斜面方向受力平衡得:FN=mgcosθ+Fsinθ
由滑动摩擦力公式:f=μFN
综合上述,代入数值得:F=50N
(2)沿斜面方向合力F合="F-" mgsinθ=ma
A在斜面上运动的加速度大小小于1m/s2故 -1m/s2<a<+1m/s2
代入数值得:0.5<sinθ<0.7
本题难度:一般
3、计算题 如图所示,线的上端固定,下端系一小球,将小球与线拉在同一水平位置后从静止开始释放,求:

小球的摆线运动到与水平方向成多大角度时,小球所受的重力的功率最大。(用反三角函数表示)
参考答案:
本题解析:?设摆线长为l,小球的摆线运动到与水平方向成θ角度时,小球所受的重力的功率最大,此时小球的速度为
,由几何关系知,重力mg与速度v的夹角等于θ,根据功率定义得:
由动能定理得:
以上两式联立解得:
令
,
,因θ是锐角,所以
,对
求导得:
令
得:
或
由导数图像得
处取最大值。
所以当
时,球所受的重力的功率最大
另解:设摆线长为l,小球的摆线运动到与水平方向成θ角度时,小球所受的重力的功率最大,此时小球的速度为
,竖直分速度为
,根据功率定义得:
由动能定理得:
根据牛顿第二定律得:
沿水平方向和竖直方向进行正交分解,当
时,竖直方向速度有最大值,小球所受的重力的功率有最大值。
以上各式联立解得:

故小球的摆线运动到与水平方向成
角度时,小球所受的重力的功率最大。
本题难度:一般
4、选择题 马车在我国古代是主要交通工具,在现在还有一些地方还在使用.如图所示,已知拖车的质量为500kg,马匹的质量为400kg,拖车受到马的拉力为1000N、阻力为500N,则马匹的加速度和拖车对马匹的拉力各为( )
A.1.25m/s2、1000N
B.1.25m/s2、500N
C.1.00m/s2、1000N
D.1.00m/s2、500N