如图所示，高台的上面有一竖直的圆弧形光滑轨道，半径R=m，轨道端点B的切线水平。质量M="5" kg的金属滑块(可视为质点)由轨道顶端A由静止释放，离开B点后经

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如图所示，高台的上面有一竖直的

圆弧形光滑轨道，半径R=

m，轨道端点B的切线水平。质量M="5" kg的金属滑块(可视为质点)由轨道顶端A由静止释放，离开B点后经时间t="1" s撞击在斜面上的P点。已知斜面的倾角

=37^o，斜面底端C与B点的水平距离x₀="3" m。g取10 m/s²，sin37^o =0．6，cos37^o =0．8，不计空气阻力。

⑴求金属滑块M运动至B点时对轨道的压力大小
⑵若金属滑块M离开B点时，位于斜面底端C点、质量m="1" kg的另一滑块，在沿斜面向上的恒定拉力F作用下由静止开始向上加速运动，恰好在P点被M击中。已知滑块m与斜面间动摩擦因数

0.25，求拉力F大小
⑶滑块m与滑块M碰撞时间忽略不计，碰后立即撤去拉力F，此时滑块m速度变为4 m/s，仍沿斜面向上运动，为了防止二次碰撞，迅速接住并移走反弹的滑块M，求滑块m此后在斜面上运动的时间

答案

（1）150N；（2）13N；（3）

解析

试题分析：（1）M由A到B过场中，由机械能守恒定律可得：

① 解得：v_B=5m/s
滑块在B点时，由牛顿定律

②,解得N=150N
由牛顿第三定律可知，M在B点时对轨道的压力大小为150N ③
(2)M离开B后做平抛运动的水平位移 v=v_Bt=5m ④
由几何关系可得m的位移为：

⑤
设滑块m向上运动的加速度为a,由

⑥可得a=5m/s²
由牛顿第二定律可得：

⑦
解得：F=13N ⑧
（3）撤去拉力后，滑块m沿斜面上滑过程的加速度

⑨
上滑时间

⑩
上滑位移

⑾
滑块m沿斜面下滑过程的加速度

⑿
下滑过程

⒀
由⑾⑿⒀得：

所以返回所用的时间为：

举一反三

I.（6分）研究性学习小组的同学欲探究小车质量不变时其加速度与力的关系，该小组在实验室设计了一套如图1所示的装置，图中A为小车，B为打点计时器，C为力传感器（测绳子的拉力），P为小桶（内有砂子），M是一端带有定滑轮的水平放置的足够长的模板．不计绳子与滑轮间的摩擦．

（1）要顺利完成该实验，除图中实验仪器和低压交流电源（含导线）外，还需要的实验仪器是　_________　（填“刻度尺”、“天平”或“秒表”）．
（2）平衡摩擦力后再按上述方案做实验，是否要求砂桶和砂子的总质量远小于小车的质量？　　（填“是”或“否”）
（3）已知交流电源的频率为50Hz，某次实验得到的纸带如图2所示，图中相邻计数点之间还有4个点未画出，由该纸带可求得小车的加速度a=　_________　m/s²．（结果保留2位有效数字）

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（20分）如图所示，在光滑的水平面上有一质量为m=1kg的足够长的木板C，在C上放置有A、B两物体，A的质量m_A=1kg，B的质量为m_B=2kg．A、B之间锁定一被压缩了的轻弹簧，弹簧储存的弹性势能E_p=3J，现突然给A、B一瞬时冲量作用，使A、B同时获得v₀=2m/s的初速度，且同时弹簧由于受到扰动而解除锁定，并在极短的时间内恢复原长，之后与A、B分离．已知A和C之间的摩擦因数为μ₁=0.2，B、C之间的动摩擦因数为μ₂=0.1，且滑动摩擦力略小于最大静摩擦力．求：

（1）弹簧与A、B分离的瞬间，A、B的速度分别是多大？
（2）已知在C第一次碰到右边的固定挡板之前，A、B和C已经达到了共同速度，求在到达共同速度之前A、B、C的加速度分别是多大及该过程中产生的内能为多少？
（3）已知C与挡板的碰撞的碰撞无机械能损失，求在第一次碰撞后到第二次碰撞前A在C上滑行的距离？

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（14分）某中学的部分学生组成了一个课题小组，对海啸的威力进行了模拟研究，他们设计了如下的模型：如图甲在水平地面上放置一个质量为m=4kg的物体，让其在随位移均匀减小的水平推力作用下运动，推力F随位移x变化的图像如图乙所示，已知物体与地面之间的动摩擦因数为μ=0.5，g=10m/s²，则：

（1）运动过程中物体的最大加速度为多少？
（2）在距出发点什么位置时物体的速度达到最大？
（3）物体在水平面上运动的最大位移是多少？

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如图甲所示，倾角为θ的足够长的传送带以恒定的速率v₀沿逆时针方向运行。t =0时，将质量m =1kg的物体（可视为质点）轻放在传送带上，物体相对地面的v—t图象如图乙所示。设沿传送带向下为正方向，取重力加速度g =10m/s²。则

A．传送带的速率v₀=10m/s

B．送带的倾角θ=30⁰

C．物体与传送带之间的动摩擦因数µ=0.5

D．0〜2.0s摩檫力对物体做功W_f= -24J

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如图所示，将质量m＝0.1kg的圆环套在固定的水平直杆上。环的直径略大于杆的截面直径。环与杆间动摩擦因数m＝0.8。对环施加一位于竖直平面内斜向上，与杆夹角q＝53°的拉力F，使圆环以a＝4.4m/s²的加速度沿杆运动，求F的大小。（取sin53°＝0.8，cos53°＝0.6，g＝10m/s²）。

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