二、计算题(本大题共3小题,共44分。要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要注明单位)
8.(2013·桂林模拟)(14分)如图所示是一套测定风力的装置,固定的水平细杆上套有一球A,通过一轻质细绳与B球相连,当B球受到风力作用,A球会沿杆运动,根据A、B球的运动状态可以知道风力大小。现已知A、B球的质量均为m,由于B球受到水平风力作用使得A球与B球一起向右匀加速运动,加速度大小为a,此时连接A、B球的细绳与竖直方向的夹角为θ。求:
(1)B球受到的风力大小;
(2)A球与杆之间的动摩擦因数。
9.(2013·衡阳模拟)(14分)如图所示,一个载货小车总质量为50kg,静止在水平地面上,现用大小为300N,跟水平方向成30°角斜向上的拉力拉动货车,做匀加速运动,4s后撤去拉力,再经5s车的速度多大?货车运动的总位移是多少?(已知μ=0.1,g=10m/s2)
10.(能力挑战题)(16分)如图所示,一足够长的木板B静止在水平地面上,有一小滑块A以v0=2m/s的水平初速度冲上该木板。已知木板质量是小滑块质量的2倍,木板与小滑块间的动摩擦因数为μ1=0.5,木板与水平地面间的动摩擦因数为μ2
=0.1,求小滑块相对木板滑行的位移是多少?(g取10m/s2)
答案解析
1.【解析】选D。易拉罐被抛出后,不论上升还是下降,易拉罐均处于完全失重状态,水都不会从洞中射出,故选项A、B、C错误,D正确。
2.【解析】选C。设两物体的质量均为m,这两物体在F1和F2的作用下,具有相同的加速度为a=,方向与F1相同。物体A和B之间存在着一对作用力和反作用力,设A施于B的作用力为FN(方向与F1方向相同)。用隔离法分析物体B在水平方向受力FN和F2,根据牛顿第二定律有FN-F2=ma,解得FN=(F1+F2),故选项C正确。
3.【解析】选C、D。由v -t图像得物体的加速度为a1==-m/s2,a2==-m/s2。水平拉力的方向可能与物体运动的方向相同,也可能与物体运动的方向相反。若水平拉力的方向与物体运动的方向相同,由牛顿第二定律得,物体受水平拉力时F-Ff=ma1,物体不受水平拉力时-Ff=ma2,解得F=0.2N,Ff=0.4N;若水平拉力的方向与物体运动的方向相反,同理有-Ff=ma1,-F-Ff=ma2,解得F=0.2N,Ff=0.2N,故选项A、B错误,C、D正确。
4.【解析】选B、C。由a-t图像可知物体的加速度逐渐减小,对物体由牛顿第二定律得F=ma,故物体所受水平力F逐渐减小,选项A错误;由于物体的加速度与速度方向相同,物体做加速运动,速度、位移逐渐增大,选项B、C正确,D错误。
5.【解析】选A、C、D。取人和小车为一整体,由牛顿第二定律得:2F=(M+m)a,
设车对人的摩擦力大小为Ff,方向水平向右,对人应用牛顿第二定律得:F-Ff=ma。
可求得:Ff=F,由此可见:当M=m时,Ff=0。
当M>m时,Ff>0,方向水平向右,
当M
