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1、计算题 如图所示,相距
、质量均为M,两个完全相同木板A、B置于水平地面上,一质量为M、可视为质点的物块C置于木板A的左端。已知物块C与木板A、B之间的动摩擦因数均为
,木板A、B与水平地面之间的动摩擦因数为
,最大静摩擦力可以认为等于滑动摩擦力,开始时,三个物体均处于静止状态。现给物块C施加一个水平方向右的恒力F,且
,已知木板A、B碰撞后立即粘连在一起。

(1)通过计算说明A与B碰前A与C是一起向右做匀加速直线运动。
(2)求从物块C开始运动到木板A与B相碰所经历的时间
。
(3)已知木板A、B的长度均为
,请通过分析计算后判断:物块C最终会不会从木板上掉下来?
参考答案:(1)见解析;(2)4s;(3)物块C将不会从木板上掉下来。
本题解析:(1)设木板A与物块C之间的滑动摩擦力大小为
,木板A与水平地面之间的滑动摩擦力大小为
,有:
,
可见
,故可知在木板A、B相碰前,在F的作用下,木板A与物块C一起水平向右做匀加速直线运动。 (其他方法同样给分)
(2)设此过程中它们的加速度为
,运动时间为
,与木板B相碰时的速度为
,有:
,解得:
。
(3)碰撞后瞬间,物块C的速度不变,设A、B碰后速度为
,则
得
此即木板A、B共同运动的初速度。
此后,物块C在木板上滑动时的加速度为:
,物块C在木板上滑动时,木板A、B共同运动的加速度为:
,其中
,解得:
若木板A、B很长,则物块C不会掉下来。设物块C再运动时间
后,三者的速度相同,有:
,解得:
,在此过程中,物块C的位移为:
木板A、B的位移为:
由于
,可见,物块C与木板A、B达到共同速度时还在木板上。进一步分析,由于
,可知物块C将与木板A、B一起做匀速直线运动,可见物块C将不会从木板上掉下来。
考点:动量及能量守恒定律;牛顿第二定律的综合应用.
本题难度:困难
2、选择题 如图所示,在光滑的水平面上,质量分别为m1和m2的木块A和B之间用轻弹簧相连,在大小为F的拉力作用下做匀加速直线运动.某时刻突然撤去拉力F,此瞬时A和B的加速度大小分别为a1和a2,则有 ( )

A.
B.
A.
D.
参考答案:D
本题解析:将AB看做一个整体,整体受到向右的拉力F,根据牛顿第二定律可得
,解得
,对A分析,A受到水平向右的弹力作用,故有
, 突然撤去推力F的瞬间,由于弹簧还没有来得及改变,所以A的加速度不变,对B分析,B受到向左的弹力作用,所以有
,解得
,故D正确
考点:考查了牛顿第二定律的瞬时性
本题难度:一般
3、计算题 (18分)如图所示,一质量为M=5.0kg,长度L=4m的平板车静止在水平地面上,距离平板车右侧S=16.5m处有一固定障碍物.障碍物上固定有一电动机A。另一质量为m=2.0kg可视为质点的滑块,以v0=8m/s的水平初速度从左端滑上平板车,同时电动机A对平板车施加一水平向右、大小为22.5N的恒力F.1s后电动机A突然将功率变为P=52.5w并保持不变,直到平板车碰到障碍物停止运动时,电动机A也同时关闭。滑块沿水平飞离平板车后,恰能无碰撞地沿圆弧切线从B点滑入光滑竖直圆弧轨道,并沿轨道下滑.已知平板车间与滑块的动摩擦因数μ1=0.5,平板车与地面的动摩擦因数μ2=0.25,圆弧半径为R=1.0m,圆弧所对的圆心角∠BOD=θ=1060,g取10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6,不计空气阻力,求:

(1)0 1s时间内,滑块相对小车运动的位移x;
(2)电动机A做功W;
(3)滑块运动到圆弧轨道最低点C时对轨道压力的大小FN.
参考答案:(1)4m(2)296.25J(3)86N
本题解析:(1)对滑块,由牛顿第二定律得:
(1分)
解得:a1= =μ1g=5m/s2
对平板车,由牛顿第二定律得:
(1分)
解得: a2=3m/s2
设经过时间t1=1s,对滑块有:
(1分)
(1分)
对小车有:
(1分)
(1分)
0 1s时间内,小滑块相对小车运动的位移:
(1分)
即小滑块刚好滑动到小车右端时两者共速。
(2)此时电动机A突然将功率变为P=52.5w并保持不变,设拉力为
,由功率得:
(2分)
(1分)
所以小滑块和小车两者共速后一起以3m/s的速度向右做匀速直线运动,其位移为:
(1分)
时间为:
(1分)
由功能关系得,电动机A做功:
=296.25J (1分)
(3)由题意得,小滑块在B点速度vB有:
(1分)
小滑块从B点到C点,由功能关系得:
(1分)
在C点,由牛顿运动定律得:
(1分)
解得:FN=86N (1分)
由牛顿第三定律可知,滑块在C时对轨道压力的大小.
(1分)
考点:匀变速直线运动规律 牛顿第二定律 功和能的关系 牛顿第三定律
本题难度:困难
4、选择题 人用手托着质量为
的物体,从静止开始沿水平方向加速运动(物体与手始终相对静止),物体与手掌之间的动摩擦因数为
,则下列说法正确的是( )

A.手对物体的作用力方向竖直向上
B.手对物体的作用力方向水平向前
C.手对物体作用力方向斜向前上方
D.物体所受摩擦力大小为