题目内容

（14分）轧钢是钢材处理的重要环节.轧钢过程中，轧钢机利用一组轧辊滚动时产生的压力来轧碾钢材，使轧件在转动的轧辊间产生塑性变形，轧出所需断面形状和尺寸的钢材.轧钢机轧辊截面示意图如图所示.现需要用已知半径为0.5m的轧辊板在长铁板上表面压轧一道很浅的槽，铁板的长为7.5m、质量为15kg.已知轧辊与铁板、铁板与工作台面间的动摩擦因数分别为0.4和0.15.铁板从一端放入工作台的轧辊下，工作时轧辊对铁板产生恒定的竖直向下的压力为150N，在轧辊的摩擦力作用下铁板由静止向前运动并被压轧出一浅槽.已知轧辊转动的角速度恒为6rad/s，g取10m/s2.

（1）通过分析计算，说明铁板将如何运动？
（2）加工一块铁板需要多少时间？
（3）为能用最短时间加工出上述铁板，轧锟转动的角速度至少要调到多大？

（1）铁板先匀加速运动，再匀速运动（2）4s（3）7.8rad/s

解析试题分析：对铁板：上表面受向右（1分）
下表面受向左（1分）
由牛顿第二定律：得（2分）
当铁板速度与轧辊轮边缘共速时：（1分）
前进（1分）
故之后匀速运动（1分）
由以上分析可知：铁板先匀加速运动，再匀速运动（1分）
加工一块铁板用时4s （1分）
（3）要加工一块铁板时间最短，铁板应一直匀加速运动7.5m（2分）
故由得   （2分）
轧辊转动角速度至少为（1分）
考点：考查了牛顿第二定律，运动学公式，匀速圆周运动规律

练习册系列答案
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一辆载重汽车以v0=20m/s的正常速度匀1速行驶，当通过500m长的大桥时，汽车必须以10m/s的速度运行，汽车到达大桥前先作匀减速运动，汽车离开大桥后作匀加速运动，最后达到正常速度行驶，减速过程和加速过程汽车的加速度大小均为0.5m/s2，
(1)为保证汽车过桥速度为10m/s，求汽车应该在离大桥多远处减速。
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(3)求汽车因为过桥而耽误的时间。

物体质量为m=6kg，在水平地面上受到与水平地面成θ=37°角的斜向下F=20N的推力作用，以10m/s的速度向右做匀速直线运动，求（1）物体与地面间的摩擦因数。（2）撤去拉力后物体还能运动多大距离？（g取10m/s2）

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（1）小球从离开木箱开始至落到地面所用的时间；
（2）小球放上P点后，木箱向右运动的最大位移；
（3）小球离开木箱时木箱的速度．

（16分）如图所示：矩形区域MNPQ内有水平向右的匀强电场，虚线框外为真空区域；半径为、内壁光滑、内径很小的绝缘半圆管ADB固定在竖直平面内，直径AB垂直于水平虚线MN，圆心O为MN的中点，半圆管的一半处于电场中。一带正电的小球从半圆管的A点由静止开始滑入管内，小球可视为质点，质量为，电量为，当小球达到B点时，对管壁的压力为，重力加速度为，求：

（1）匀强电场的电场强度；（2）若小球能从矩形框的右边界NP离开电场，矩形区域MNPQ的最小面积.

（12分）如图所示，倾角为370的粗糙斜面的底端有一个质量为1kg的凹形小滑块，与斜面间的动摩擦因数为0.25，现小滑块以某一初速度从斜面的底端上滑，同时在斜面底端正上方有一小球以水平抛出，经过t=0.4s,小球恰好垂直斜面方向落入凹槽，此时，小滑块还在上滑过程中。（已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8），g取10m/s2求：

（1）小球以水平抛出的
（2）小滑块的初速度
（3）0.4s前小滑块损失的机械能

某电视台“快乐向前冲”节目中的场地设施如题图所示，AB为水平直轨道，上面安装有电动悬挂器，可以载人运动，水面上漂浮着一个半径为R，角速度为ω，铺有海绵垫的转盘，转盘的轴心离平台的水平距离为L，平台边缘与转盘平面的高度差为H．选手抓住悬挂器，可以在电动机带动下，从A点下方的平台边缘处沿水平方向做初速度为零，加速度为a的匀加速直线运动．选手必须作好判断，在合适的位置释放，才能顺利落在转盘上．设人的质量为m(不计身高大小)，人与转盘间的最大静摩擦力为μmg，重力加速度为g．

①假设选手落到转盘上瞬间相对转盘速度立即变为零，为保证他落在距圆心以内不会被甩出转盘，转盘的角速度ω应限制在什么范围?
②若已知H =" 5" m，L =" 8" m，a =" 2" m/s2，g =" 10" m/s2，且选手从某处C点释放能恰好落到转盘的圆心上，则他是从平台出发后经过多长时间释放悬挂器的?
③ 若电动悬挂器开动后，针对不同选手的动力与该选手重力关系皆为F = 0.6mg，悬挂器在轨道上运动时存在恒定的摩擦阻力，选手在运动到上面(2)中所述位置C点时，因恐惧没有释放悬挂器，但立即关闭了它的电动机，则按照(2)中数据计算悬挂器载着选手还能继续向右滑行多远的距离?

（8分）汽车先以a1=0.5m/s2的加速度由静止开始做匀加速直线运动，在20s末改做匀速直线运动，当匀速运动持续10s后，因遇到障碍汽车便紧急刹车，不考虑人的反应时间。已知汽车刹车的加速度为a2=－2m/s2，求：

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（3）在坐标图上画出该汽车运动全过程的速度一时间图象

体育老师带领学生做了一个游戏，在直线跑道上距离出发点32 m、100 m的处分别放有1枚硬币，游戏规则是把这2枚硬币全部捡起来（捡硬币时，人的速度为0），看谁用的时间最短。已知某同学做匀加速运动和匀减速运动的加速度大小均为2m／s2，运动的最大速度不超过10 m/s。求该同学捡起2枚硬币所需要的最短时间。

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