在水平長直的軌道上，有一長度為L的平板車在外力控制下始終保持速度v₀做勻速直線運(yùn)動．某時刻將一質(zhì)量為m的小滑塊輕放到車面的中點(diǎn)，滑塊與車面間的動摩擦因數(shù)為μ．

（1）證明：若滑塊最終停在小車上，滑塊和車摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能與動摩擦因數(shù)μ無關(guān)，是一個定值．
（2）已知滑塊與車面間動摩擦因數(shù)μ=0.3，滑塊質(zhì)量m=2kg，車長L=4m，車速v₀=6m/s，取g=10m/s²，當(dāng)滑塊放到車面中點(diǎn)的同時對該滑塊施加一個與車運(yùn)動方向相同的恒力F，要保證滑塊不能從車的左端掉下，恒力F大小應(yīng)該滿足什么條件？

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在水平長直的軌道上，有一長度為L的平板車在外力控制下始終保持速度v₀做勻速直線運(yùn)動．某時刻將一質(zhì)量為m的小滑塊輕放到車面的中點(diǎn)，滑塊與車面間的動摩擦因數(shù)為μ=0.2，滑塊質(zhì)量m=1kg，車長=2m，車速v₀=4m/s，取g=10m/s²，
（1）當(dāng)滑塊放到車面中點(diǎn)的同時對該滑塊施加一個與車運(yùn)動方向相同的恒力F，要保證滑塊不能從車的左端掉下，恒力F大小應(yīng)該滿足什么條件？
（2）在（1）的情況下，力F取最小值，要保證滑塊不從車上掉下，力F的作用時間應(yīng)該在什么范圍內(nèi)？

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在水平長直的軌道上，有一長度為L的平板車在外力控制下始終保持速度v₀做勻速直線運(yùn)動．某時刻將一質(zhì)量為m的小滑塊輕放到車面的中點(diǎn)，滑塊與車面間的動摩擦因數(shù)為μ．
（1）證明：若滑塊最終停在小車上，滑塊和車摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能與動摩擦因數(shù)μ無關(guān)，是一個定值．
（2）已知滑塊與車面間動摩擦因數(shù)μ=0.4，滑塊質(zhì)量m=1kg，車長L=2m，車速v₀=4m/s，取g=10m/s²，當(dāng)滑塊放到車面中點(diǎn)的同時對該滑塊施加一個與車運(yùn)動方向相同的恒力F，要保證滑塊不能從車的左端掉下，恒力F大小應(yīng)該滿足什么條件？

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在水平長直的軌道上，有一長度為L的平板車在外力控制下始終保持速度v₀做勻速直線運(yùn)動．某時刻將一質(zhì)量為m的小滑塊輕放到車面的中點(diǎn)，滑塊與車面間的動摩擦因數(shù)為μ．

（1）證明：若滑塊最終停在小車上，滑塊和車摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能與動摩擦因數(shù)μ無關(guān)，是一個定值．

（2）已知滑塊與車面間動摩擦因數(shù)μ=0.2，滑塊質(zhì)量m=1kg，車長L=2m，車速v₀=4m/s，取g=10m/s²，當(dāng)滑塊放到車面中點(diǎn)的同時對該滑塊施加一個與車運(yùn)動方向相同的恒力F，要保證滑塊不能從車的左端掉下，恒力F大小應(yīng)該滿足什么條件？

（3）在（2）的情況下，力F取最小值，要保證滑塊不從車上掉下，力F的作用時間應(yīng)該在什么范圍內(nèi)?

 

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一．單項(xiàng)選擇題： 1.B  2.D   3.C    4.C     5.A

二．不定項(xiàng)選擇題：6.BC  7.AB  8.ABC    9.AC

三．簡答題

10.（1）將樣品水平放置在光滑水平面上，用滑輪將豎直向下的力變?yōu)樗�平的拉力。�?分）

（2）0.830cm；                    （3分）

（3）①F＝2×10⁶X（N）            （3分）

②平方的倒數(shù)（2分）、的大小  （2分）

11．（1）刻度尺  交流 （2）D （3）B（4）GK（學(xué)生只要取勻速部分均為正確）（各3分）

四．論述、計算題：

12. 解：（1）女運(yùn)動員做圓周運(yùn)動的角速度即男運(yùn)動員轉(zhuǎn)動的角速度。則（2分） 由 得：（3分）

（2）由  （2分）  解得：（均給分）（3分）

13. 解：⑴根據(jù)萬有引力定律和向心力公式：

G （2分） g = G  （2分）   解之得：r =  （2分）

⑵設(shè)月球表面處的重力加速度為g_月，根據(jù)題意：

t =   （2分）   g_月 = G  （2分） 解之得： （2分）

14. 解：（1）根據(jù)牛頓第二定律，滑塊相對車滑動時的加速度

                                                                         （1分）

       滑塊相對車滑動的時間                                                           （1分）

滑塊相對車滑動的距離                                                 （1分）

滑塊與車摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能                                                （1分）

由上述各式解得  （與動摩擦因數(shù)μ無關(guān)的定值）         （1分）

（2）設(shè)恒力F取最小值為F₁，滑塊加速度為a₁，此時滑塊恰好到達(dá)車的左端，則

滑塊運(yùn)動到車左端的時間                                          （1分）

由幾何關(guān)系有                                                           （1分）

由牛頓定律有                                                         （2分）

代入數(shù)據(jù)解得                                                   （2分）

則恒力F大小應(yīng)該滿足條件是                                          （1分）

15. 解：（1）建立如圖所示的直角坐標(biāo)系。

又機(jī)械能守恒定律

得小球彈開時獲得的初速度m/s                            （1分）

進(jìn)入電場，A球水平方向做勻減速運(yùn)動，B球水平方向做勻速運(yùn)動，故B碰不到極板，A球碰不到極板。B球進(jìn)入電場后向右做平拋運(yùn)動，平拋時間

s                                              （1分）

0.4s內(nèi)的豎直位移m                              （1分）

即，為使小球不與金屬板相撞，金屬板長度L<0.8m                 （1分）

（2）水平方向上，A球向左做勻減速運(yùn)動，其加速度

m/s²，方向向右                               （1分）

當(dāng)小球B恰不與金屬板相撞時，A球飛離電場時沿水平方向的位移

                                            （2分）

由功能關(guān)系得A球離開電場時的動能

J                         （2分）

（3）兩小球進(jìn)入電場后，豎直方向均做自由落體運(yùn)動，加速度為g，因此，A、B兩小球在運(yùn)動過程中始終位于同一條直線上。

當(dāng)兩小球間的距離為s=30cm時

    解得（舍去）     （2分）

此時A球水平位移為              （2分）

小球A的電勢能增加量為        （2分）

16.解：(1)  A物體沿斜面下滑時有

∴

m/s²　　　　　                （1分）

B物體沿斜面下滑時有

∴

　　　　　　　                  （1分）

分析可知，撤去固定A、B的外力后，物體B恰好靜止于斜面上，物體A將沿斜面向下做勻加速直線運(yùn)動．                                    （1分）

A與B第一次碰撞前的速度

  B的速率為零                  （1分）

 (2)從AB開始運(yùn)動到第一次碰撞用時          （1分）

兩物體相碰后，A物體的速度變?yōu)榱�，以后再做勻加速運(yùn)動，而B物體將以的速度沿斜面向下做勻速直線運(yùn)動．                （1分）

設(shè)再經(jīng)t₂時間相碰，則有                             （1分）

解之可得t₂=0.8s               　　　　　　　                  （1分）

故從A開始運(yùn)動到兩物體第二次相碰，共經(jīng)歷時間

t=t₁+t₂=0.4+0.8=1.2s                                             （1分）

（3）從第2次碰撞開始，每次A物體運(yùn)動到與B物體碰撞時，速度增加量均為Δv=at₂=2.5×0.8m/s=2m/s，由于碰后速度交換，因而碰后B物體的速度為：

第一次碰后： v_B1=1m/s

第二次碰后： v_B2=2m/s

第三次碰后： v_B3=3m/s……

第n次碰后： v_Bn=nm/s

每段時間內(nèi)，B物體都做勻速直線運(yùn)動，則第n次碰前所運(yùn)動的距離為

 s_B=[1+2+3+……+（n-1）]×t₂= m   (n=1，2，3，…，n-1)  （3分）

A物體比B物體多運(yùn)動L長度，則

 s_A = L+s_B=[0.2+]m　　　　                              （2分）

則J　                        （1分）　

J                               （1分）