时间:2020-08-09 22:58:43
1、简答题 如图所示，足够长的水平传送带始终以大小为v=3m/s的速度逆时针传动，传送带上有一质量为M=2kg的小木盒A，A与传送带之间的动摩擦因数μ=0.3．开始时，A随同传送带共同向左运动，一光滑的质量为m=1kg的小球B自传送带左端出发，以一定的初速度在传送带上向右运动，小球与木盒相遇后，立即进入盒中与盒达到方向向右的共同速度v1=3m/s．（取g=10m/s2）求：
（1）木盒在传送带上相对滑动的距离为多少？
（2）为维持传送带始终匀速运动，带动传送带的电动机为此需多消耗的电能为多少？
参考答案：（1）设小球和小木盒一起做变速运动时的加速度为a，摩擦力为f，做变速运动的时间为t，由题可知，小球和木盒先相对地向右做匀减速运动，速度减到零，然后再向左做匀加速运动，直到速度为传送带速度为止．
F合=f=μ（M+m）g
a=F合M+m=μg=3m/s2
t=2×v1a=2s
在2s内木盒的位移为0，则木盒在传送带上滑过的距离等于这段时间传送带的对地位移大小．
即△s=vt=6m
故木盒在传送带上相对滑动的距离为6m．
（2）传送带上的物体动能和势能没有增加，所以电动机多消耗的电能为克服摩擦力做功产生的内能，即
? E电=△Q═f?△f=μ（m+M）△l=5.4J．
本题解析：
本题难度：一般
2、简答题 某杂技运动员静止在竖直杆的上端，此时杆下端的压力传感器显示杆对地面的压力大小为F1；当杂技运动员沿杆匀加速下滑时，压力传感器的示数为F2（F2＜F1）．已知杆的高度为h，且运动员下滑时杆始终保持竖直，求杂技运动员由杆顶端下滑至地面所需的时间．（重力加速度为g，计算中不考虑杆的重量及运动员身高的影响）
参考答案：人的重量mg=F1
人受的摩擦力F1=F2
由牛顿第二定律得
mg-Ff=ma
解得a=g(F1-F2)F1
由h=12at2
解得t=
本题解析：
本题难度：一般
3、填空题 倾角θ=37°，质量M=5kg的粗糙斜面位于水平地面上．质量m=2kg的木块置于斜顶端，从静止开始匀加速下滑，经t=2s到达底端，运动路程L=4m，在此过程中斜面保持静止（sin37°=0.6，cos37°=0.8）．求：
（1）地面对斜面的摩擦力大小与方向；
（2）地面对斜面的支持力大小．
参考答案：（1）滑块由静止开始匀加速下滑，有s=12at2，得到 a=2m/s2
对木块受力分析，受到重力，支持力和摩擦力，根据牛顿第二定律，有
mgsinθ-f1=ma? ①
mgcosθ-N1=0? ②
f1=μmgcosθ? ③
对斜面受力分析，受重力Mg、支持力N、滑块的压力N1、滑块的摩擦力f1和地面的静摩擦力f，设静摩擦力f向左，则
f=N1sinθ-f1cosθ=3.2N，方向向左．?
即地面对斜面的摩擦力大小为3.2N，方向向左．?
（2）根据共点力平衡条件，地面对斜面的支持力大小
N=Mg+N1cosθ+f1sinθ=67.6N
地面对斜面的支持力大小为67.6N．
本题解析：
本题难度：一般
4、选择题 一个自由电子沿电场线方向射入如图所示，它在电场中的运动情况是（ ）
A．速度减小，加速度增大
B．速度增大加速度减小
C．速度和加速度都减小
D．速度和加速度都增大
参考答案：电子带负电，所受电场力方向与电场线方向相反，水平向左．电子的速度方向水平向右，所以电子的速度减小．而电场线越来越密，场强越来越大，电子的加速度越来越大．
故选A
本题解析：
本题难度：一般
5、选择题 某电场的部分电场线如图所示，A、B是一带电粒子仅在电场力作用下运动轨迹（图中虚线）上的两点，下列说法中正确的是（ ）
A．粒子一定是从B点向A点运动
B．粒子在A点的加速度大于它在B点的加速度
C．粒子在A点的动能小于它在B点的动能
D．电场中A点的电势高于B点的电势
参考答案：A、带电粒子仅在电场力作用下运动，带电粒子受电场力向右指向其轨迹的内侧，粒子可能是从B点向A点运动，也有可能是从A点向B点运动的，故A错误．
B、电场线密的地方电场的强度大，电场线疏的地方电场的强度小，粒子在A点时受到的电场力大，故B正确．
C、带电粒子受电场力向右指向其轨迹的内侧，假设由A点运动到B点过程中，电场力与轨迹上每一点的切线方向也就是速度方向成钝角，所以电场力做负功，电势能增大，动能减小，所以粒子在A点的动能大于它在B点的动能，粒子在A点的电势能小于它在B点的电势能．反之一样．故C错误．
D、带电粒子受电场力向右指向其轨迹的内侧，所以粒子带正电，由于粒子在A点的电势能小于它在B点的电势能，所以电场中A点的电势低于B点的电势，故D错误．
故选B．
本题解析：
本题难度：简单