时间:2017-11-05 17:44:46
1、简答题 如图所示,半径为R的光滑
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参考答案:(1)以水平轨道CD为参考面,小物体a滑到圆弧最高点A时的机械能为Ea=mgR①
(2)设a、b被弹开后瞬间的速度分别为νa和νb,同时释放两个小物体的过程中,两个小物体组成的系统动量守恒,有:
mva=2mvb?②
小物体a恰好到达圆弧最高点A,根据机械能守恒,有:
12mv2a?=mgR? ③
释放两个小物体的过程中,弹簧和两个小物体组成的系统机械能守恒,有:
EP=12mv2a?+12×?2mv2b? ④
联立②③④式并解得? Ep=32mgR? ⑤
(3)小物体b恰好到达粗糙斜面的最高点B,根据能量守恒,有:
12×2?mv2b=μ?2mgcosα?hsinα+?2mgh? ⑥
联立②③⑥式并解得斜面的高度为
h=Rsinα4(sinα+μcosα)? ⑦
本题解析:
本题难度:一般
2、计算题 (8分)如图所示,质量为m的木块在与水平方向成θ角的恒定推力作用下,在水平地面上做匀速运动.已知木块与地面间的动摩擦因数为?,试求木块受到的滑动摩擦力。
参考答案:
本题解析:木块匀速运动时受到四个力的作用:重力mg、推力F、支持力FN、摩擦力F?.沿水平方向建立x轴,将F进行正交分解,如图所示。
沿x轴:Fcosθ=F?①(2分)
沿y轴:FN=mg+Fsinθ?②(2分)
又F?=?FN?③(2分)
解得(2分)
本题难度:一般
3、填空题 如图所示,把一个重为80N的物体A放在倾角θ=37°的光滑斜面上,并对物体A施加一个水平方向的作用力F.要使物体保持平衡状态,力F的大小为______N,此时斜面对物体的支持力大小为______N.(sin37°=0.6,cos37°=0.8)
参考答案:以A为研究对象并进行受力分析,如图所示,则在竖直方向有FNcosθ=G
在水平方向有FNcosθ=F
联立以上两式可得斜面对物体的支持力FN=100N
水平推力F=60N
故答案为:60N,100N.
本题解析:
本题难度:一般
4、简答题 在倾角为θ=37°固定的斜面上,质量为m的物块刚好能在其上以某一速度匀速运动.(已知sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:
(1)物块受到的弹力和摩擦力;
(2)求两者之间的动摩擦因素;
(3)如果换质量为2m的物块(材料和接触面情况均与原物块相同)在斜面上沿斜面向下运动,请判断并简要说明是否仍能做匀速运动.
参考答案:
(1)对物块受力分析,并将重力分解为沿斜面方向和垂直于斜面方向,如图.
∵物块匀速下滑
∴FN=mgcosθ=0.8mg?方向是垂直于斜面向上
Ff=mgsinθ=0.6mg?方向是平行于斜面向下?
(2)∵Ff=?FN
∴?=FfFN=0.75?
(3)如果换质量为2m的物块,重力沿斜面向下的分力为2mgsin37°,滑动摩擦力为Ff=μ?2mgcos37°
由上可知mgsin37°=μmgcos37°,则得知
? 2mgsin37°=μ?2mgcos37°,即 2mgsin37°=Ff
质量为2m的物块下滑时受到的三个力合力为0,所以物块仍做匀速运动.
答:
(1)物块受到的弹力和摩擦力分别为0.8mg,0.6mg;
(2)两者之间的动摩擦因素是0.75;
(3)如果换质量为2m的物块在斜面上沿斜面向下运动,仍能做匀速运动.
本题解析:
本题难度:一般
5、选择题 一个足够长的绝缘斜面,倾角为θ,置于匀强磁场中,磁感应强度为B,方向垂直于纸面向里,与水平面平行.如图所示,现有一带电荷量为q、质量为m的小球在斜面顶端由静止开始释放,小球与斜面间的动摩擦因数为μ,则( )
A.如果小球带正电,小球在斜面上的最大速度为
mgcosθ qB |
mg(sinθ-μcosθ) μqB |
mgcosθ qB |
mg(sinθ-μcosθ) μqB |
参考答案:A、B如果小球带正电,小球下滑过程中受到重力、垂直于斜面向下的洛伦兹力、斜面的支持力和滑动摩擦力,小球由静止开始做加速运动,随着小球速度的增大,洛伦兹力增大,摩擦力增大,加速度减小,当小球的受力达到平衡时,做匀速运动,速度达到最大.由平衡条件得:
mgsinθ=μ(mgcosθ+qvmB),解得最大速度为:vm=mg(sinθ-μcosθ)μqB;故A错误,B正确.
C、D如果小球带负电,小球下滑过程中受到重力、垂直于斜面向上的洛伦兹力、斜面的支持力和滑动摩擦力,小球由静止开始做加速运动,随着小球速度的增大,洛伦兹力增大,当小球刚要离开斜面时速度达到最大,此时有:
mgcosθ=qvmB,解得:vm=mgcosθqB.故C正确,D错误.
故选BC
本题解析:
本题难度:一般