时间:2017-09-26 10:13:05
1、简答题 如图所示,长为L=2m的木板A质量为M=2kg,A静止于足够长的光滑水平面上,小物块B(可视为质点)静止于A的左端,B的质量为m1=1kg,曲面与水平面相切于M点.现让另一小物块C(可视为质点)从光滑曲面上离水平面高h=3.6m处由静止滑下,C与A相碰后与A粘在一起,C的质量为m2=1kg,C与A碰撞时间极短,碰后经过一段时间,B刚好不从A上掉下来,g=10m/s2.求A、B之间的动摩擦因数μ.
参考答案:设C滑到至水平面的速度为v.对于C下滑的过程,根据机械能守恒定律得:
mgh=12mv2
得:v=
本题解析:
本题难度:一般
2、简答题 
(1)滑块A在斜面上滑下时的高度h;(2)滑块A最终与D点间的距离.
参考答案:(1) 1.94m (2)
本题解析:(1)设小滑块A滑至D点与小球B碰撞前的速度为
,碰后A、B的速度分别为
,则小滑块滑动至D过程中,
? 2分
在D点A、B发生碰撞,动量守恒,
?2分
机械能守恒,
?1分
小球B刚好作完整的圆周运动,设到达最高点时的速度为
,则在最高点时,
? 2分
从最低点到最高点过程中,
? 1分
由①-⑤可得h="1.94m?" ,
="-2m/s?" (负号表示碰后滑块A速度向左)? 2分
(2)设碰后小滑块A在水平面上滑动的路程为S,则有
2分
解得
?1分
因为
,所以滑块先自左滑过C点后,又从斜面返回并静止在C、D之间
的一点上? 3分
故小滑块最终与D点间的距离为
? 2分
本题难度:一般
3、简答题 如图所示,光滑水平路面上,有一质量为m1来源:91考试网 91eXAm.org=5kg的无动力小车以匀速率v0=2m/s向前行驶,小车由轻绳与另一质量为m2=25kg的车厢连结,车厢右端有一质量为m3=20kg的物体(可视为质点),物体与车厢的动摩擦因数为μ=0.2,开始物体静止在车厢上,绳子是松驰的.求:
(1)当小车、车厢、物体以共同速度运动时,物体相对车厢的位移(设物体不会从车厢上滑下);?
(2)从绳拉紧到小车、车厢、物体具有共同速度所需时间.(取g=10m/s2)
参考答案:(1)0.017m;(2)0.1s
本题解析:(1)以m1和m2为研究对象,考虑绳拉紧这一过程,设绳拉紧后,m1、m2的共同速度为v1这一过程可以认为动量守恒,由动量守恒定律有m1v0=(m1+m2)v1,
解得
.
再以m1、m2、m3为对象,设它们最后的共同速度为v2,则m1v0=(m1+m2+m3)v2,
解得
绳刚拉紧时m1和m2的速度为v1,最后m1、m2、m3的共同速度为v2,设m3相对m2的位移为Δs,则在过程中由能量守恒定律有
解得Δs=0.017m.
(2)对m3,由动量定理,有μm3gt=m3v2
所以,从绳拉紧到m1、m2、m3有共同速度所需时间为t=0.1s.
本题难度:一般
4、计算题 图中有一个竖直固定在地面的透气圆筒,筒中有一劲度为k的轻弹簧,其下端固定,上端连接一质量为m的薄滑块,圆筒内壁涂有一层新型智能材料——ER流体,它对滑块的阻力可调。起初,滑块静止,ER流体对其阻力为0,弹簧的长度为L,现有一质量也为m的物体从距地面2L处自由落下,与滑块碰撞后粘在一起向下运动。为保证滑块做匀减速运动,且下移距离为
时速度减为0,ER流体对滑块的阻力须随滑块下移而变。试求(忽略空气阻力):
(1)下落物体与滑块碰撞过程中系统损失的机械能;
(2)滑块向下运动过程中加速度的大小;
(3)滑块下移距离d时ER流体对滑块阻力的大小。
参考答案:解:(1)设物体下落末速度为v0,由机械能守恒定律
,得
设碰后共同速度为v1,由动量守恒定律
2mv1=mv0,得
碰撞过程中系统损失的机械能
(2)设加速度大小为a,有
得
(3)设弹簧弹力为FN,ER流体对滑块的阻力为FER,受力分析如图所示
?
FS=kx
x=d+mg/k
得
本题解析:
本题难度:一般
5、简答题 质量为M的小车,以速度v0在光滑水平地面前进,上面站着一个质量为m的人,问:当人以相对车的速度u向后水平跳出后,车速度为多大?
参考答案:选地面为参考系,以小车和车上的人为系统,以小车前进的方向为正方向,跳前系统对地的速度为v0,设跳离时车对地的速度为v,人对地的速度为-u+v,
根据动量守恒定律有;
(M+m)v0=Mv+m(-u+v)
解得:v=v0+mM+mu
答:当人以相对车的速度u向后水平跳出后,车速度为v0+mM+mu.
本题解析:
本题难度:简单