时间:2017-08-09 08:29:34
1、简答题 如图所示，在光滑的水平长直轨道上，有一质量为M=3kg、长度为L=2m的平板车以速度v0=4m/s匀速运动．某时刻将质量为m=1kg的小滑块轻放在平板车的中点，小滑块与车面间的动摩擦因数为μ=0.2，取g=10m/s2．
（1）若小滑块最终停在平板车上，小滑块和平板车摩擦产生的内能为多少？
（2）若施加一个外力作用在平板车上使其始终保持速度为v0=4m/s的匀速运动，当小滑块放到平板车中点的同时，对该小滑块施加另一个与平板车运动方向相同的恒力F，要保证滑块不能从平板车的左端掉下，恒力F大小应该满足什么条件？
（3）在（2）的情况下，力F取最小值，要保证滑块不从平板车上掉下，力F的作用时间应该在什么范围内？
参考答案：（1）由动量守恒定律得：
Mv0=（M+m）v
?解得v=Mv0m+M
由能量守恒得：Q=12Mv20-12（M+m）v2=6J
（2）设恒力F取最小值为F1，滑块加速度为a1，此时滑块恰好到达车的左端，则
滑块运动到车左端的时间?t1=v0a1①
由几何关系有?v0t1-v0t12=L2②
由牛顿定律有?F1+μmg=ma1③
由①②③式代入数据解得?t1=0.5s，F1=6N
则恒力F大小应该满足条件是?F≥6N
（3）力F取最小值，当滑块运动到车左端后，为使滑块恰不从右端滑出，相对车先做匀加速运动（设运动加速度为a2，时间为t2），
再做匀减速运动（设运动加速度大小为a3）．到达车右端时，与车达共同速度．则有
F1-μmg=ma2④
μmg=ma3⑤
12a2t22+a22t222a3=L⑥
由④⑤⑥式代入数据解得t2=
本题解析：
本题难度：一般
2、选择题 如图所示，一升降机在箱底装有若干弹簧，设在某次事故中，升降机吊索在空中断裂，忽略摩擦力，则升降机在从弹簧下端触地后直到最低点的一段运动过程中( )
A．升降机的速度不断减小
B．升降机的加速度不断变大
C．升降机的加速度最大值等于重力加速度值
D．升降机的加速度最大值大于重力加速度值
参考答案：C
本题解析：从弹簧接触地面开始分析，升降机做简谐运动(简化为如图中小球的运动)，在升降机从A→O过程中，速度由v1增大到最大vm，加速度由g减小到零，当升降机运动到A的对称点A′点(OA＝OA′)时，速度也变为v1(方向竖直向下)，加速度为g(方向竖直向上)，升降机从O→A′点的运动过程中，速度由最大vm减小到v1，加速度由零增大到g，从A′点运动到最低点B的过程中，速度由v1减小到零，加速度由g增大到a(a>g)，故答案为C选项．
点评：本题难度较小，能够将实际问题抽象成已知的模型，利用简谐运动的对称性巧妙的求出结果
本题难度：一般
3、简答题 如图所示，在光滑水平绝缘平面上，水平匀强电场方向与X轴间成135°角，电场强度E=1×103N/c，某带电小球电量为q=-2×10-6c，质量m=1×10-3kg，以初速度V0=2m/s从坐标轴原点出发，在XOY平面内运动，V0与水平匀强电场垂直，
（1）该带电小球所受到的电场力的大小；
（2）该带电小球在第二秒内速度变化量的大小；
（3）当带电小球再经过X轴时与X轴交于A点，求带电小球经过A点时速度V、OA间电势差UOA．
参考答案：（1）带电粒子受到的电场力：F=qE=2×10-6×103N=2×10-3N
（2）由牛顿第二定律得：a=Fm
得：△v=a×1=2m/s
（3）∵tan45°=vy?t2v0t
∴Vy=2V0?
解得：v=
本题解析：
本题难度：一般
4、计算题 （2012年2月湖南部分学校联考）如图所示，一轻绳上端系在车的左上角的A点，另一轻绳一端系在车左端B点，B点在A点正下方，A、B距离为b，两绳另一端在C点相结并系一质量为m的小球，绳AC长度为
，绳BC长度为。两绳能够承受的最大拉力均为
。求：
（1）绳BC刚好被拉直时，车的加速度是多大? （要求画出受力图）
（2）在不拉断轻绳的前提下，求车向左运动的最大加速度是多大?（要求画出受力图）
参考答案：（1）a=g（2）am=3g
本题解析：（1）绳BC刚好被拉直时，小球受力如图所示（2分）
因为? AB=BC=b，AC=
b
故绳BC方向与AB垂直，
? θ=45°?（2分）
由牛顿第二定律，得? mgtanθ=ma?（2分）
可得? a=g?（2分）
（2）小车向左的加速度增大，AB、BC绳方向不变，所以AC绳拉力不变，BC绳拉力变大BC绳拉力最大时，小车向左的加速度最大，小球受力如图（图2分）
由牛顿第二定律，得 Tm+ mgtanθ=mam?（2分）
因这时? Tm=2mg?所以最大加速度为? am=3g?（2分）
本题难度：简单
5、简答题
两只船A、B在水面上相距200m，用绳连接起来处于静止状态，假设A船上的人以300N的恒力开始拉绳子，若A、B的质量分别为2000kg和3000kg，人与绳子的质量及水的阻力均忽略不计，则：
(1)到A、B相互接触需要多少秒?
(2)即将接触前，A、B速率各是多少m/s?
(3)到接触时止，A、B各走了多少m?
(4)接触后A、B两船紧密连在一起，整体的速率是多大?
参考答案：
（1）40s?（2）4m/s?(3)80m? (4) 0
本题解析：
本题难度：一般