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1、计算题 如图(a)所示,“
”型木块放在光滑水平地面上,木块的水平表面AB粗糙,与水平面夹角θ=37°的表面BC光滑。木块右侧与竖直墙壁之间连接着一个力传感器,当力传感器受压时,其示数为正值;当力传感器被拉时,其示数为负值。一个可视为质点的滑块从C点由静止开始下滑,物块在CBA运动过程中,传感器记录到的力和时间的关系如图(b)所示。滑块经过B点时无能量损失。(已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,取g=10m/s2。)求:

(1)斜面BC的长度L;
(2)滑块的质量m;
(3)运动过程中滑块克服摩擦力做的功W。
参考答案:(1)3m…(2)m=2.5kg…(3)8m…
本题解析:(1)分析滑块受力,

由牛顿第二定律得:
得:a1=gsinq=6m/s2…
通过图像可知滑块在斜面上运动时间为:t1=1s…
由运动学公式得:L=
a1t12=3m…(4分)
(2)滑块对斜面的压力为:N1′=mgcosq…
木板对传感器的压力为:F1=N1′sinq…
由图像可知:F1=12N…
解得:m=2.5kg…(6分)
3)滑块滑到B点的速度为:v1=a1t1=6m/s…
由图像可知:f1=5N,t2=2s…
a2=f/m=2m/s2
s=v1 t2-
a2t22=8m…(6分)
本题难度:一般
2、计算题 航模兴趣小组设计出一架遥控飞行器,其质量m=2 kg,动力系统提供的恒定升力F=28 N。试飞时,飞行器从地面由静止开始竖直上升。设飞行器飞行时所受的阻力大小不变,g取10m/S2。
(1)第一次试飞,飞行器飞行t1=8 s时到达高度H=64 m,求飞行器所受阻力f的大小:
(2)第二次试飞,飞行器飞行t2=6 s时遥控器出现故障,飞行器立即失去升力,求飞行器能达到的最大高度h;
(3)为了使飞行器不致坠落到地面,求飞行器从开始下落到恢复升力的最长时间t3。
参考答案:解:(1)第一次飞行中,设加速度为a1
匀加速运动
由牛顿第二定律F-mg-f=ma1
解得f=4 N
(2)第二次飞行中,设失去升力时的速度为v1,上升的高度为s1
匀加速运动
设失去升力后加速度为a2,上升的高度为s2
由牛顿第二定律mg+f=ma2
v1=a1t2

解得h=s1+s2=42 m
(3)设失去升力下降阶段加速度为a3;恢复升力后加速度为a4,恢复升力时速度为v3
由牛顿第二定律mg-f=ma3,F+f-mg=ma4
且
v3=a3t3
解得
s(或2.1s)
本题解析:
本题难度:困难
3、简答题 一物体在水平推力F=15N的作用下沿水平面作直线运动,一段时间后撤去F,其运动的v-t图象如图所示.g取10m/s2,求:
(1)0~4s和4~6s物体的加速度大小;
(2)物体与水平面间的动摩擦因数μ和物体的质量m;
(3)在0~6s内物体运动平均速度的大小.

参考答案:(1)由图可得:a1=△v△t1=104=2.5m/s2,
a2=△v△t2=102=5m/s2,
(2)根据牛顿第二定律得:
μmg=ma2
解得:μ=a2g=0.5
根据牛顿第二定律得:F-μmg=ma1
解得:m=Fμg+a1=2kg
(3)平均速度v=St=v2tt=v2=102=5m/s
答:(1)0~4s和4~6s物体的加速度大小分别为2.5m/s2,5m/s2;
(2)物体与水平面间的动摩擦因数为0.5,物体的质量为2kg;
(3)在0~6s内物体运动平均速度的大小为5m/s.
本题解析:
本题难度:一般
4、选择题 如图(a)所示,一物体沿倾角为θ=37°的固定粗糙斜面由静止开始运动,同时受到水平向右的风力作用,水平风力的大小与风速成正比。物体在斜面上运动的加速度a与风速v的关系如图(b)所示,则(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10 m/s2)

[? ]
A.当风速为3m/s时,物体沿斜面向下运动
B.当风速为5m/s时,物体与斜面间无摩擦力作用
C.当风速为5m/s时,物体开始沿斜面向上运动
D.物体与斜面间的动摩擦因数为0.25
参考答案:AD
本题解析:
本题难度:一般
5、选择题 斜劈形物体的质量为M,放在水平地面上,质量为m的粗糙物块以某一初速度沿劈的斜面向上滑,至速度为零后又加速返回,而M始终保持静止,m上、下滑动的整个过程中

A.地面对M的摩擦力方向没有改变
B.地面对M的摩擦力先向左后向右
C.m上、下滑时的加速度大小相同
D.地面对M的支持力总小于(M+m)g
参考答案:AD
本题解析:AB、m上、下滑动的整个过程中均有沿斜面向下的加速度,系统的加速度也就有沿斜面向下,可以分解为水平的加速度
和竖直的加速度
,由系统牛顿第二定律可知系统水平的加速度
由地面对M向左的摩擦力产生的;A对B错
C、上滑时
,下滑时
,大小不相等;错误
C、因为系统有向下的加速度
,所以
,
;正确
故选AD
点评:难题。将一组连接体作为一个整体看待,牛顿第二定律中
,
是整体受的合外力,只分析整体所受的外力即可(因为连接体的相互作用力是内力,可不分析),简化了受力分析.在研究连接体时,连接体各部分的运动状态可以相同,也可以不同.
当连接体各部分运动状态不同时,整体的合外力等于各部分质量与各部分加速度乘积的矢量和,即
写成分量形式有:
;
?如果待求的问题不涉及系统内部的相互作用时,就可以采用整体法.
本题难度:一般