题目内容

（10分）一个质量m＝10kg的静止物体与水平地面间滑动摩擦系数μ＝0.5，受到一个大小为100N与水平方向成θ＝37°的斜向上拉力作用而运动，假设拉力作用的时间为t＝1s。(g取10m/s2。已知sin53°=0.8，cos53°=0.6)

（1）求1s内拉力做的功 
（2）求1s内摩擦力做的功  
（3）求1s内合外力做的功

（1）240J；（2）-60J；（3）180J

解析试题分析：（1）由受力分析知FN=G-Fsin37°=40N    （1分）
由摩擦力公式得Ff=μFN=20N     （1分）
由牛顿第二定律W合=Fcos37°-Ff=ma     （2分）
解得a=6m/s2      （1分）
由位移公式可得x==3m     （1分）
WF="Fx" cos37°=240J     （1分）
(2)WFf="Ffx" cos180°=-60J      （2分）
(3)W合=F合x =180J     （1分）
考点：功，牛顿第二定律

练习册系列答案
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（10分）如图所示，光滑水平面上静止放置着一辆平板车A。车上有两个小滑块B和C（都可视为质点），B与车板之间的动摩擦因数为μ，而C与车板之间的动摩擦因数为2μ，开始时B、C分别从车板的左、右两端同时以大小相同的初速度v0相向滑行。经过一段时间，C、A的速度达到相等，此时C和B恰好发生碰撞。已知C和B发生碰撞时两者的速度立刻互换，A、B、C三者的质量都相等，重力加速度为g。设最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力。   求：

（1）开始运动到C、A的速度达到相等时的时间t；   
（2）平板车平板总长度L；   
（3）若滑块C最后没有脱离平板车，求滑块C最后与车相对静止时处于平板上的位置。

(15分)如图所示，半径R=2m的四分之一粗糙圆弧轨道AB置于竖直平面内，轨道的B端切线水平，且距水平地面高度为h=1.25m，现将一质量m=0.2kg的小滑块从A点由静止释放，滑块沿圆弧轨道运动至B点以v=5m/s的速度水平飞出(g取10m/s2)．求：

（1）小滑块沿圆弧轨道运动过程中克服摩擦力做的功；
（2）小滑块经过B点时对圆轨道的压力大小；
（3）小滑块着地时的速度大小和方向。　

如图所示，均可视为质点的三个物体A、B、C穿在竖直固定的光滑绝缘轻杆上，A与B紧靠在一起（但不粘连），C紧贴着绝缘地板，质量分别为MA=2.32kg，MB=0.20kg，MC=2.00kg，其中A不带电，B、C的带电量分别为qB = +4.0×10-5C，qC =+7.0×10-5C，且电量都保持不变，开始时三个物体均静止。现给物体A施加一个竖直向上的力F，若使A由静止开始向上作加速度大小为a=4.0m/s2的匀加速直线运动，则开始需给物体A施加一个竖直向上的变力F，经时间t 后， F变为恒力。已知g=10m/s2，静电力恒量k=9×109N·m2/c2，

求：（1）静止时B与C之间的距离；
（2）时间t的大小；
（3）在时间t内，若变力F做的功WF=53.36J，则B所受的电场力对B做的功为多大？

质量m=1kg的小滑块（可视为点）放在质量M=1kg的长木板右端，木板放在光滑水平面上。木板与滑块之间摩擦系数μ=0.1，木板长L =75cm。开始二者均静止。现用水平恒力F沿板向右拉滑块，如图1-5所示。试求：

（1）为使滑块和木板以相同的速度一起滑动，力F应满足什么条件？
（2）用水平恒力F沿板方向向右拉滑块，要使滑块在0.5s时间从木板右端滑出，力F应多大？
（3）滑块刚刚从木板上滑出时，滑块和木板滑行的距离各多大？取g=10m/s2。

(15分)运动员驾驶摩托车做腾跃特技表演是一种刺激性很强的运动项目．如图所示，AB是水平路面，BC是半径为20m的圆弧，CDE是一段曲面．运动员驾驶功率始终是P＝1.8kW的摩托车在AB段加速，到B点时速度达到最大vm＝20m/s，再经t＝13s的时间通过坡面到达E点时，关闭发动机后水平飞出．已知人和车的总质量m＝180kg，坡顶高度h＝5m，落地点与E点的水平距离s＝16m，重力加速度g＝10m/s2．如果在AB段摩托车所受的阻力恒定，求：

⑴AB段摩托车所受阻力的大小；
⑵摩托车过B点时受到地面支持力的大小；
⑶摩托车在冲上坡顶的过程中克服阻力做的功．

一弹簧秤秤盘的质量M=1.5kg，盘内放一个质量m=10.5kg的物体P，弹簧质量忽略不计，轻弹簧的劲度系数k=800N/m，系统原来处于静止状态，如图1-6所示。现给物体P施加一竖直向上的拉力F，使P由静止开始向上作匀加速直线运动。已知在前0.2s时间内F是变力，在0.2s以后是恒力。求力F的最小值和最大值各多大？取g=10m/s2。

如下图所示，长12 m质量为50 kg的木板右端有一立柱．木板置于水平地面上，木板与地面间的动摩擦因数为0.1.质量为50 kg的人立于木板左端，木板与人均静止，当人以的加速度匀加速向右奔跑至木板的右端时，立刻抱住立柱(取)，求：

(1)人在奔跑过程中受到的摩擦力的大小和方向；
(2)人在奔跑过程中木板的加速度大小和方向；
(3)人从开始奔跑至到达木板右端所经历的时间．

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