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1、高二物理自主练习 选题人：陈庆威 审题人：吴雨霞 1如图所示，底座A上装有长0.5m的直立杆，总质量为1kg，用细线悬挂，底座底面离 水平地面H=0.2m，杆上套有质量为0.2kg的小环B，它与杆间有摩擦，设环与杆相对滑动 时摩擦力大小始终不变，环从底座以 m/s的初速度沿杆向上运动，最后恰能到达杆的 顶端（取g=10m/s 2 ）求： （1）环沿杆上滑过程中的加速度大小； （2）在环上滑过程中，细线对杆的拉力大小； （3）若小环在杆顶端时细线突然断掉，底座下落后与地面立即粘合后静止，整个过程杆没 有晃动，则线断后经多长时间环第一次与底座相碰？2如图所示，水平地面上有一“L”型滑板ABC，竖直
2、高度AB=1.8mD 处有一固定障碍物， 滑板右端C 到障碍物的距离为1m滑板左端加上水平向右的推力F=144N 的同时，有一小 物块紧贴竖直板的A 点无初速释放，滑板撞到障碍物时立即撤去力F，滑板以原速率反 弹小物块最终落在地面上滑板质量M=3kg，物块质量m=1kg，滑板与物块及地面所有 接触处的摩擦因数均为0.4（取g=10m/s 2 ，已知 ） 求： （1）滑板撞到障碍物前物块的加速度； （2）物块落地时的速度； （3）物块落地时到滑板B 端的距离高二物理自主练习答案 1.试题分析：（1）对环上升过程运用速度位移公式列式求解即可； （2）先对环受力分析，然后根据牛顿第二定律列式求解出摩
3、擦力，再对杆受力分析，根据 牛顿第二定律列式求解出细线的拉力 （3）环和底座一起下落过程做自由落体运动，底座静止后，环在摩擦力作用下做作匀加速 运动，根据牛顿第二定律和运动学公式列方程联立求解即可 解：（1）环向上作匀减速运动过程中，有：V o 2 =2a 1 s 得 a 1 = =15m/s 2 即环沿杆上滑过程中的加速度大小为15m/s 2 （2）环向上作匀减速运动过程中，对环受力分析有，受重力和向下的摩擦力，根据牛顿第 二定律，有：mg+f=ma 1 得 f=ma 1 mg=1N 对杆受力分析，受重力Mg、向上的摩擦力f和细线的拉力F，根据共点力平衡条件，有 F=Mgf 解得 F=9N
4、即在环上滑过程中，细线对杆的拉力大小9N （3）对环和底座一起下落过程，有：H= gt 1 2 解得 t 1 = =0.2s 根据速度时间公式，有 V 1 =gt 1 =2m/s底座静止后，环作匀加速运动，对此过程有：mgf=ma 2 得a 2 =5m/s 2 据L=V 1 t 2 + a 2 t 2 2 解得t 2 =0.2s 故环向下运动的总时间为：t=t 1 +t 2 =0.4s 即线断后经0.4时间环第一次与底座相碰 2.【解答】解：（1）假设物体与滑板相对静止，向右的加速度为a， 则F（m+M）g=（M+m）a 解得a=32m/s 2 由于 N=mamg，所以假设成立，滑板撞到障碍物前物块的加速度为32m/s 2 （2）设滑板撞到障碍物时的速度大小为v 1 ， 撞到障碍物后物块做平抛运动，h= v y =gt =10m/s 速度与水平方向的夹角为 tan ，则 =37 （3）物块的水平位移x 1 =v 1 t=4.8m 滑板运动的加速度为a 2 ，Mg=Ma 2 滑板停止运动时间 ，则物块落地时，板尚未停止运动滑板向右运动的距离 物块落地时到B 的距离为x=x 1 +x 2 =8.88m 答：（1）滑板撞到障碍物前物块的加速度为32m/s 2 （2）物块落地时的速度大小为10m/s，方向与水平方向成37度角 （3）物块落地时到滑板B 端的距离为8.88m
