综合大题力学.doc

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1、力学综合大题7．（16分）如图所示，在海滨游乐场里有一种滑沙运动。某人坐在滑板上从斜坡的高处A点由静止开始滑下，滑到斜坡底端B点后，沿水平的滑道再滑行一段距离到C点停下来。若人和滑板的总质量m=60kg，滑板与斜坡滑道和水平滑道间的动摩擦因数均为=0.50，斜坡的倾角，斜坡与水平滑道是平滑连接的，整个运动过程中空气阻力忽略不计，重力加速度g取10m/s2，求：（1）人从斜坡上滑下的加速度为多大？（2）若AB的长度为25m，人滑到B处时速度为多大？（3）若AB的长度为25m，求BC的长度为多少？解：（1）设人斜坡上滑下的加速度为，由牛

2、顿第二定律有①（1分）②（1分）又③（1分）联立①②③式得④（1分）代入数据得（2分）（2）人滑到B点时⑤（3分）（3）在水平轨道上运动时⑥（1分）⑦（1分）联立⑥⑦式得⑧（2分）由⑨（2分）联立⑤⑧⑨式得（1分）（05月16日）（05月18日）13．（16分）如图甲所示，一质量为2.0kg的物体静止在水平面上，物体与水平面间的动摩擦因数为0.20。从t=0时刻起，物体受到水平方向的力F的作用而开始运动，8s内F随时间t变化的规律如图乙所示。求：（g取10m/s2）（1）4s末物体速度的大小；（2）在图丙的坐标系中画出物体在8s内的

3、v–t图象；（要求计算出相应数值）（3）在8s内水平力F所做的功。解：（1）（6分）物体受到水平力F和摩擦力的作用由静止开始向右做匀加速直线运动，设加速度为，4s末速度为，由牛顿第二定律（2分）（2分）（2分）（2）（6分）由图知，在4—85s内，物体受到水平力F的大小不变，方向改变，设加速度为，5s末速度为（1分）（1分）由图知，5—8s内物体只受摩擦力作用，设加速度为，速度为，（1分）在t=7.5s时物体停止运动，（1分）物体运动的v-t图像如图所示（2分）（3）（4分）由v-t图可知（或计算得出）0—4s内（1分）4—5s内（

4、1分）水平力F做功（1分）得（1分）（05月19日）15．（15分）一绝缘“”形杆由两段相互平行的足够长的水平直杆PQ、MN和一半径为R的光滑半圆环MAP组成，固定在竖直平面内，其中MN杆是光滑的，PQ杆是粗糙的．现将一质量为m的带正电荷的小环套在MN杆上，小环所受的电场力为重力的．（1）若将小环由D点静止释放，则刚好能到达P点，求DM间的距离．（2）若将小环由M点右侧5R处静止释放，设小环与PQ杆间的动摩擦因数为，小环所受最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，求小环在整个运动过程中克服摩擦力所做的功．解答：（05月20日）持杆助跑撑杆

5、起跳上升越杆下落图1718．（16分）撑杆跳高是一项技术性很强的体育运动，完整的过程可以简化成如图17所示的三个阶段：持杆助跑、撑杆起跳上升、越杆下落。在第二十九届北京奥运会比赛中，身高1.74m的俄罗斯女运动员伊辛巴耶娃以5.05m的成绩打破世界纪录。设伊辛巴耶娃从静止开始以加速度a=1.0m/s2匀加速助跑，速度达到v=8.0m/s时撑杆起跳，使重心升高h1=4.20m后越过横杆，过杆时的速度不计，过杆后做自由落体运动，重心下降h2=4.05m时身体接触软垫，从接触软垫到速度减为零的时间t=0.90s。已知伊辛巴耶娃的质量m=6

6、5kg，重力加速度g取10m/s2，不计撑杆的质量和空气的阻力。求：（1）伊辛巴耶娃起跳前的助跑距离；（2）伊辛巴耶娃在撑杆起跳上升阶段至少要做的功；（3）在伊辛巴耶娃接触软垫到速度减为零的过程中，软垫对运动员平均作用力的大小。解答：（1）设助跑距离为s，由运动学公式v2=2as……………………………..…2分解得s==32m……………………………………………………………..2分（2）设运动员在撑杆起跳上升阶段至少要做的功为W，由功能关系有……………………………………………………………3分解得W=650J……………………………………

7、………………………...........2分（3）运动员过杆后做自由落体运动，设接触软垫时的速度为v'，由运动学公式有v'2=2gh2……......................................................................................................................2分设软垫对运动员的平均作用力为F，由动量定理得(mg-F)t=0-mv'………….........................................

8、.......................................….3分解得F=1300N……………............................................................