（12分）如图所示，AC为光滑竖直杆，ABC为构成直角的光滑L形轨道，B处有一小圆弧连接可使小球顺利转弯，并且A、B、C三点正好是圆上三点，而AC正好是该圆的直

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（12分）如图所示，AC为光滑竖直杆，ABC为构成直角的光滑L形轨道，B处有一小圆弧连接可使小球顺利转弯，并且A、B、C三点正好是圆上三点，而AC正好是该圆的直径，如果套在杆上的小球自A点静止释放(图中小球未画出)，分别沿ABC曲轨道和AC直轨道运动到C点，如果沿ABC曲轨道运动的时间t₁是沿AC直轨道运动所用时间t₂的1.5倍，求AC与AB夹角α的值

答案

α=53⁰

解析

试题分析：据题意，从A至C过程可以看成自由落体运动则有
h_AC=2R=gt²/2
据机械能守恒有：
mgh_AC=mv_c²/2
从A至B过程有：
V_B=gsin(

/2-a)t_B
又因为机械能守恒有：
mgh_ACcosacosa=mv_B²/2
从B至C过程有：
V_C=V_B+gsinat_C
联立以上式子可得：cosa=3/5
所以a=53°

举一反三

如图所示在粗糙的水平面有一个长盒A，盒的内部完全光滑，盒子长度为L，盒与水平面间的动摩擦因数μ=3/4，盒紧靠左侧有一物块B，A与B均处在某一特定场区中，场区对A、B均始终有向右的恒定作用力F=mg/2，已知盒子质量与物块的质量均为m。现同时释放A、B，此后B与A每次碰撞都是完全弹性碰撞（即每次碰撞均交换速度，且碰撞时间极短，可以忽略不计）。已知重力加速度为g。求：

（1）物块B从开始释放到与盒A发生第一次碰撞所经过的时间t₁．
（2）B与A发生第一次碰撞后，A运动的加速度大小a_A和发生第二次碰撞前瞬间物块B的速度大小v₂．
（3）盒A在水平面上运动的总位移大小x．

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（10分）一辆长为5m的汽车以

m/s的速度行驶，在离铁路与公路交叉点175m处，汽车司机突然发现离交叉点200m处有一列长300m的列车以

m/s的速度行驶过来，为了避免事故的发生，汽车司机应采取什么措施？并说明理由（不计司机的反应时间，要求具有开放性答案）

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(10分)如图所示，在成都天府大道某处安装了一台500万像素的固定雷达测速仪，可以准确抓拍超速车辆以及测量运动车辆的加速度。一辆汽车正从A点迎面驶向测速仪B，若测速仪与汽车相距355m，此时测速仪发出超声波，同时车由于紧急情况而急刹车，汽车运动到C处与超声波相遇，当测速仪接受到发射回来的超声波信号时，汽车恰好停止于D点，且此时汽车与测速仪相距335m，忽略测速仪安装高度的影响，可简化为如图所示分析（已知超声波速度为340m/s，）。

（1）求汽车刹车过程中的加速度a；
（2）此路段有80km/h的限速标志，分析该汽车刹车前的行驶速度是否超速?

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（10分）电动机带动滚轮匀速转动,在滚轮的作用下,将金属杆从最底端A送往倾角θ=30°的足够长斜面上部．滚轮中心B与斜面底部A的距离为L=6.5m，当金属杆的下端运动到B处时，滚轮提起，与杆脱离接触．杆由于自身重力作用最终会返回斜面底部，与挡板相撞后，立即静止不动．此时滚轮马上再次压紧杆，又将金属杆从最底端送往斜面上部，如此周而复始。已知滚轮边缘线速度恒为

，滚轮对杆的正压力

，滚轮与杆间的动摩擦因数为

，杆的质量为

，不计杆与斜面间的摩擦，取

。

求：（1）在滚轮的作用下，杆加速下升的加速度；
（2）杆加速下升与滚轮速度相同时前进的距离
（3）杆往复运动的周期。

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(23分)如图为一传送装置，倾角为α=53°的斜面AB与水平传送带在B处由一光滑小圆弧平滑衔接，可看作质点的货物从斜面上A点由静止下滑，经长度为S₁的传送带后，最后抛入固定于水平地面上的圆弧形槽内。已知物体与斜面、传送带间的滑动摩擦因数均为μ=0.5，传送带两皮带轮的半径均为R₁=0．4m，传送带上表面BC离地的高度h=1．2m。圆弧槽半径R₂=1m，两边缘与圆心连线与竖直方向的夹角均为β=53°。当传送带静止时，将货物在斜面上离B点S₂远处静止释放，货物脱离传送带后刚好沿圆弧槽左边缘D点的切线方向飞入槽内。当传送带顺时针转动时，无论传送带转多快，货物也不会从圆弧槽右边缘飞出，求：

（1）传送带静止时，货物到达C点的速度大小和D点时的速度大小。
（2）求S₁、S₂的值应满足的关系。（sin53°= 0．8，cos53°= 0．6 ）

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