a4 格式模板 . 信息物理试卷力学二 doc分值： 100 分时间： 90 分钟解答时请写出必要的文字说明、 方程式和重要的演算步骤、 只写出最后答案的不能得分、 有数值计算的题、 答案中必须明确写出数值和单位1. 〔13 分〕如下图，质量 M=6.0kg 物块〔可视为质点〕从斜面上的 A点由静止开始下滑，滑到斜面底端 B沿水平桌面再滑行一段距离后 ,与静止在水平桌面上质量 m=3.0kg 物块〔可视为质点〕相碰，碰后两物块立即粘在一起合为一个整体从 C点飞出，最后落在水平面上的 E点两物块与斜面、水平桌面间的动摩擦因数都为 μ=0.50 ，斜坡的倾角 θ=37°， BC长 L=6.4m，CD高 h=0.45m，DE长 S=1.2m假设斜坡与水平桌面间是平滑连接的，整个运动过程中空气阻力忽略不计sin37 °=0.6 ，cos37°=0.8,g=10m/s 2)试求：〔 1〕两物块 M、m组成的整体从 C点抛出时的速度大小 VO；〔 2〕物块 M在 B 点的速度大小 VB；〔 3〕物块 M在斜面上滑行的时间2. 〔19 分〕某研究小组利用如图甲所示装置探究物块在方向始终平行于斜面、大小为 F＝8N的力作用下加速度与斜面倾角的关系、木板 OA可绕轴 O在竖直平面内转动，物块的质量 m＝1kg，通过 DIS 实验，得到如图乙所示的加速度与斜面倾角的关系图线、 假定物块与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力， g 取 10m/s2、试问：〔 1〕图乙中图线与 θ轴交点坐标分别为 θ1 和θ2，木板处于该两个角度时物块所受摩擦力指向何方？〔 2〕如果木板长 L＝3m，倾角为 30°，假设物块与木板间的动摩擦因数为 3 ，物块在 F 的作用下由 O点开始运动，为保证物块不冲出15木板顶端，力 F 最多作用多长时间？3. 〔19 分〕如下图，跨过轻质定滑轮的细绳两端，一端连接质量为m的物体 A，另一端通过一轻质弹簧与质量为 M的物体 B 连接， B 物体静止在地面上， A 物体距地面高 h 处时，细绳刚好被拉直、弹簧无形变。
今将 A 物体从 h 高处无初速释放， A 物体恰好能到达地面，且 A 到达地面时， B 物体对地面的压力恰好减为零重力加速度为 g，弹簧的弹性势能与劲度系数 k、弹簧的伸长量 x 的关系是：1 ；两个物体均可视为质点， 不计绳子和滑轮的质量、 不E弹 kx22计滑轮轴上的摩擦力和空气阻力问：〔 1〕A、B 两物体的质量之比为多少 ?〔 2〕现将 A、B 两物体的初始位置互换，再让 B 物体从 h 高处无初速释放，当 A 物体刚要离开地面时， B物体的速度是多少 ?4. 〔19 分〕一轻质细绳一端系一质量为 m 1 kg20的小球 A，另一端挂在光滑水平轴 O上， O到小球的距离为 L=0.1m，小球跟水平面接触，但无相互作用，在球的两侧等距离处分别固定一个光滑的斜面和一个挡板，如下图，水平距离 s 为 2m，动摩擦因数为 0.25 、现有一小滑块 B，质量也为 m，从斜面上滑下，与小球碰撞时交换速度，与挡板碰撞不损失机械能、假设不计空气阻力，并将滑块和小球都视为质点，g 取 10m/s2，试问：〔 1〕假设滑块 B 从斜面某一高度 h 处滑下与小球第一次碰撞后，使小球恰好在竖直平面内做圆周运动，求此高度 h.〔 2〕假设滑块 B 从 h=5m处滑下，求滑块 B 与小球第一次碰后瞬间绳子对小球的拉力、〔 3〕假设滑块 B 从 h=5m处下滑与小球碰撞后， 小球在竖直平面内做圆周运动，求小球做完整圆周运动的次数 n、5. 〔19 分〕某同学为了测定木块与斜面间的动摩擦因数，他用测速仪研究木块在斜面上的运动情况， 装置如图甲所示、 他使木块以初速度 v0=4m/s 的速度沿倾角30 的斜面上滑紧接着下滑至出发点，并同时开始记录数据，结果电脑只绘出了木块从开始上滑至最高点的v-t 图线如图乙所示、 g 取 10m/s2、求：〔 1〕上滑过程中的加速度的大小 a1；〔 2〕木块与斜面间的动摩擦因数 μ；〔 3〕木块回到出发点时的速度大小 v、6. 〔11 分〕我国在 2017 年实现探月计划——“嫦娥工程”，同学们也对月球有了更多关注、⑴假设地球半径为 R，地球表面的重力加速度为 g，月球绕地球运动的周期为 T，月球绕地球的运动近似看作匀速圆周运动，试求出月球绕地球运动的轨道半径 r ；⑵假设宇航员随登月飞船登陆月球后， 在月球表面某处以速度 v0 竖直向上抛出一个小球，经过时间 t 小球落回抛出点。
月球半径为 R0，万有引力常量为 G，试求出月球的质量 M0参考答案1、〔1〕物块 M和 m组成的整体从 C到 E的过程做平抛运动竖直方向做自由落体运动 h=gt 2/2 解得 t=0.3s ⋯⋯ 2 分水平方向做匀速直线运动S=VOt⋯⋯⋯⋯1 分得 VO=4m/s⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 2 分〔2〕MVC=〔M+m〕VO⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 2 分VC=6m/s物块从 B 到 C 的过程做匀减速运动 , 设加速度为 a1f 1=mg1 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1 分ma1g- 5m/s2a2 2由 2a1L=VO -VB ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 1 分得 VB=10m/s⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 2 分( 或- μMgL=1212⋯⋯⋯⋯ 1 分)M VCM VB22(3) 设物块在斜坡上时的加速度为 a2Mg sin 37Mgcos370a2M⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2分a2=2m/s2斜面上匀加速运动 VB=a2t ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 1 分t=5s ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 1 分或 o o ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 2 分( Mgsin 37 Mg cos37 )t MV B2、〔1〕当木板倾角为 θ1 时，摩擦力沿斜面向下 3 分当木板倾角为 θ2 时，摩擦力沿斜面向上。
3 分〔2〕对物块，力 F 作用时的加速度F mg sin 30mgcos30〔m/s2〕2 分a12m对物块，撤去力 F 后的加速度大小mgsin 30mg cos30〔m/s2〕3 分a16m设物块不冲出木板顶端，力 F 最长作用时间为 t那么撤去力 F 时的速度 v=a1t位移12 2 分s1a1t2撤去力 F 后运动的距离v2 由题意有 Ls1s23 分s22a2联立可得： t 1.5s 3 分〔其他方法亦可〕3、〔1〕由 A 下降过程，系统机械能守恒：1 kh2mgh ------------2①〔3 分〕当 A 刚好到达地面时，对 B 有kh Mg --------------------------------------②(3分)联立①②也可解得 M2m 即 m : M1: 2 -------③〔3 分〕〔或对 A 来说是做简谐运动，平衡位置在距地面h 处, 故 A 下降 h 时22有h------- ○4k2mg联立②○4 解得 M 2m 〕〔2〕A 和 B 位置对换，设 A 刚要离开地面时 B 物体下降了 x ，且此时B的速度为 v此时对 A有kx mg ----------------------------------------------------------- ○5(3 分)由 B 下降过程，系统机械能守恒1 kx 21 Mv 2------------○6〔4Mgx22分〕对比②○ ○有h --------------------------○735x2综合③○673gh 〔3 分〕○有v24、〔1〕小球刚能完成一次完整的圆周运动， 它到最高点的速度为 v0，在最高点，仅有重力充当向心力，那么有mg mv02L〔2 分〕①在小球从 h 处运动到最高点的过程中，机械能守恒，那么有s12 ②mg (h 2L ) mg2mv02解上式有 h=0、5m〔3 分〕〔2〕假设滑块从 h' =5m处下滑到将要与小球碰撞时速度为 v1 ，那么有s12③〔3 分〕mgh ' mg2mv12滑块与小球碰后的瞬间， 同理滑块静止， 小球以的速度开始作圆周运动，绳的拉力 T 和重力的合力充当向心力，那么有 mv12 ④解T mgL④式得 T=48N〔4 分〕〔 3〕滑块和小球第一次碰撞后，每在平面上经 s 路程后再次碰撞，那么mgh' mg s1 mv022mgl221 nmgs〔4 分〕解得， n=10 次〔 3 分〕5、〔1〕由题图乙可知，木块经 0.5s 滑至最高点〔 2 分〕由加速度定义式 v 有at上滑过程中加速度的大小：v0422a1m / s8m / st10.5〔3 分〕〔2〕由牛顿第二定律 F ma 得上滑过程中： mg 。