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1、计算题 如图所示,水平平台的右端安装有滑轮,质量为M=2.0kg的物块放在与滑轮相距L=2.5m的平台上,物块与平台间的动摩擦因数为μ=0.2.现有一轻绳跨过定滑轮,左端与物块连接,右端挂质量为m的小球,绳拉直时用手托住小球使其在距地面h高处静止,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取g="10" m/s2,要求:

(1)取m=1.0kg,放开小球,系统运动,求小球做匀加速运动时的加速度大小a以及此时绳子的拉力大小T;
(2)取m=1.0kg,放开小球,系统运动,小球着地后立即停止运动,要使物块M刚好能运动到右端滑轮处,则小球静止时距地面的高度h至少为多大;
(3)取h="0.5" m,小球着地后立即停止运动,要使物块撞不到定滑轮,求小球质量m的取值范围.
参考答案:(1)
;8N(2)1.25m(3)0.4kg<m≤10kg
本题解析:(1)根据牛顿第二运动定律
对小球有:mg-T=ma
对物块有:T-μMg=Ma
解得:
绳子拉力大小:
(2)设小球着地时物块的速度为v,小球着地后物块做匀减速运动的加速度大小为
则小球着地后,对物块M有:
?
得:
对M由运动学公式得:
解得:
(3)设小球着地后,物块滑行距离为s,
对物块M有:
且:s≤L-h?
又:
?
解得:
又由:
,解得:m≤10kg
要能够拉动物块必须有:mg>μMg,即:m>0.4kg
小球质量的范围是:0.4kg<m≤10kg
点评:本题属于连接体问题,运用牛顿第二定律时,由于小球着地前后,物块的加速度不同,需要分段来研究,在解(1)问时还要注意绳子拉力不等于小球的重力。
本题难度:一般
2、计算题 如图所示,物体A通过定滑轮与动滑轮相连,物体B和物体C挂在动滑轮上,使系统保持静止状态,现在同时释放三个物体,发现物体A保持静止不动,已知物体A 的质量mA=6kg,物体B的质量mB=6kg,物体C的质量为多大?(重力加速度g取10m/s2)

参考答案:解:因为释放后物体A静止不动,根据平衡条件可知跨过定滑轮的绳上的拉力为F1=60N
因为动滑轮保持静止,由平衡条件可得,跨过动滑轮的绳上的拉力为F2=30N
以物体B为研究对象,设其加速度大小为a,由牛顿第二定律得,mBg-F2=mBa①
以物体C为研究对象,其加速度大小仍为a,由牛顿第二定律得,F2-mCg=mCa②
解①②两式可得mC=2kg。
本题解析:
本题难度:一般
3、选择题 用30 N的水平外力F,拉一个静止在光滑水平面上的质量为20 kg的物体,力F作用3s后撤去。则第5 s末物体的速度和加速度分别是
[? ]
A.v=4.5 m/s,a=1.5 m/s2
B.v=7.5 m/s,a=1.5 m/s2
C.v=4.5 m/s,a=0
D.v=7.5 m/s,a=0
参考答案:C
本题解析:
本题难度:一般
4、计算题 如图所示,在倾角θ=37°的固定斜面上放置一质量M=1 kg、长度L=3 m的薄平板AB。平板的上表面光滑,其下端B与斜面底端C的距离为7 m。在平板的上端A处放一质量m=0.6
kg的滑块,开始时使平板和滑块都静止,之后将它们无初速度释放.设平板与斜面间、滑块与斜面间的动摩擦因数均为μ=0.5(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g=10 m/s2).求:
(1)滑块滑至C点时的速度大小;
(2)滑块与平板下端B到达斜面底端C的时间差△t。

参考答案:(1)8 m/s
(2)1.65 s
本题解析:
本题难度:一般
5、计算题 静止在水平面上的A、B两个物体通过一根拉直的轻绳相连,如图.轻绳长L=1m,承受的最大拉力为8N.A的质量m1=2kg,B的质量m2=8kg.A、B与水平面的动摩擦因数μ=0.2.现用一逐渐增大的水平力F作用在B上,使A、B向右运动.当F增大到某一值时,轻绳刚好被拉断(g=10m/s2).求:

(1)绳刚被拉断时F的大小;
(2)若绳刚被拉断时,A、B的速度为2m/s,保持此时的F大小不变,当A静止时,A、B间的距离.
参考答案:(1)40N ?(2)3.5m
本题解析:(1)设绳刚要被拉断时产生的拉力为T.根据牛顿第二定律,对A物体
,解得: a=2m/s2?
对A、B整体
,解得:? F="40N"
(2)设绳断后,A的加速度为a1,B的加速度为a2.
m/s2,
3 m/s2?
A停下来的时间为
1s,A的位移为
1m?
B的位移为
3.5m?
A刚静止时,A、B间距离
3.5m
本题难度:一般
He is not fit to command others that cannot command himself. 不能指挥自己,就不能指挥别人。