题目内容

（本题12分）如图所示，一质量为，长为的木板放在水平地面上，已知木板与地面间的动摩擦因数为，在此木板的右端上还有一质量为的小物块，且视小物块为质点，木板厚度不计．今对木板突然施加一个的水平向右的拉力，．

（1）若木板上表面光滑，则小物块经多长时间将离开木板？
（2）若小物块与木板间的动摩擦因数为、小物块与地面间的动摩擦因数为，小物块相对木板滑动一段时间后离开继续在地面上滑行，且对地面的总位移时停止滑行，求值．

（1） 2s  （2）

解析

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（10分）“10米折返跑”的成绩反应了人体的灵敏素质．如图所示，测定时，在平直跑道上，受试者以站立式起跑姿势站在起点终点线前，当听到“跑”的口令后，全力跑向正前方10米处的折返线，测试员同时开始计时．受试者到达折返线处时，用手触摸折返线处的物体(如木箱)，再转身跑向起点终点线，当胸部到达起点终点线时，测试员停表，所用时间即为“10米折返跑”的成绩．设受试者起跑的加速度为4m/s2，运动过程中的最大速度为4 m/s，快到达折返线处时需减速到零，减速的加速度为8m/s2，返回时达到最大速度后不需减速，保持最大速度冲线．（受试者在加速和减速过程都可以看作匀变速直线运动）求:

(1)该受试者由起点终点线向折返线运动的时间为多少秒？
(2)该受试者“10米折返跑”的成绩为多少秒？

（9分）如图所示，在倾角为θ=30°的足够长的固定光滑斜面上，跨过定滑轮的轻绳一端系在小车的前端，另一端被坐在小车上的人拉住。已知人的质量为m1=60kg，小车的质量为m2=10kg，绳及滑轮的质量、滑轮与绳间的摩擦均不计，取g=10m/s2。当人以F=280N的力拉绳时，求：

⑴人与车一起运动的加速度大小和方向；
⑵人所受摩擦力的大小和方向；
⑶某时刻人和车沿斜面向上的速度为3 m/s，此时人松手，则人和车一起滑到最高点所用时间为多少？

（8分）如图所示，质量m=0.5kg的物体放在水平面上，在F=3.0N的水平恒定拉力作用下由静止开始运动，物体发生位移x=4.0m时撤去力F，物体在水平面上继续滑动一段距离后停止运动。已知物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.4，重力加速度g取10m/s2。求:

（1）物体在力F作用过程中加速度的大小；
（2）撤去力F的瞬间，物体速度的大小；
（3）撤去力F后物体继续滑动的时间。

在竖直的井底，将一物块以11 m/s的速度竖直向上抛出，物块经过井口时被人接住，在被人接住前1 s内物块的位移是4 m，位移方向向上，不计空气阻力，g取10 m/s2，求：
（1）物块从抛出到被人接住所经历的时间；
（2）此竖直井的深度。

(15分)某校举行托乒乓球跑步比赛，赛道为水平直道，比赛距离为s，比赛时，某同学将球置于球拍中心，以大小为a的加速度从静止开始做匀加速直线运动，当速度达到v0时，再以v0做匀速直线运动跑至终点，整个过程中球一直保持在球拍中心不动，比赛中，该同学在匀速直线运动阶段保持球拍的倾角为θ0，如图所示，设球在运动中受到空气阻力大小与其速度大小成正比，方向与运动方向相反，不计球与球拍之间的摩擦，球的质量为m，重力加速度为g。求：

⑴空气阻力大小与球速大小的比例系数k；
⑵加速跑阶段球拍倾角θ随速度v变化的关系式；
⑶整个匀速跑阶段，若该同学速度仍为v0，而球拍的倾角比θ0大了β并保持不变，不计球在球拍上的移动引起的空气阻力变化，为保证到达终点前球不从球拍上距离中心为r的下边沿掉落，求β应满足的条件。

一客运列车匀速行驶，其车轮在铁轨间的接缝处会产生周期性撞击。坐在该客车中的某旅客测得从第1次到第16次撞击声之间的时间间隔为10.0s。在相邻的平行车道上有一列货车，当该旅客经过货车车尾时，货车恰好从静止开始以恒定加速度沿客车行进方向运动。该旅客在此后的20.0s内，看到恰好有30节货车车厢被他连续超过。已知每根铁轨的长度为25.0m，每节货车车厢的长度为16.0m，货车车厢间距忽略不计。求：
①客车运行速度的大小；
②货车运行加速度的大小。

质量m=1.5kg的物块（可视为质点）在水平恒力Ｆ作用下，从水平面上Ａ点静止开始运动，运动一段距离撤去该力，物块继续滑行t=2.0s停在B点，已知A、B两点的距离x=5.0m，物块与水平面间的动摩擦因数，求恒力F多大？

（18分）．如图所示水平传送带保持速度v匀速向右运行，上表面AB的长度为1，传送 带B端用一光滑小圆弧与光滑斜面的底端连接，现在A处将一个质量为m的货物〔可视为质点）轻放在传送带A端，货物经传送带和斜面后到达斜面顶端的C点时速度恰好为零。已知传送带与货物之间的动摩擦因数，求：

（1）货物在传送带上运动的时间；
（2）传送带对货物所做的功
（3）到达C点的货物由于未搬走而造成货物在斜面上又下滑。求货物再次达到斜面的高度

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