1、a4 格式模板 . 信息物理試卷力學二doc分值： 100 分時間： 90 分鐘解答時請寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟、只寫出最后答案的不能得分、 有數值計算的題、 答案中必須明確寫出數值和單位1. 13 分如下圖，質量 M=6.0kg 物塊可視為質點從斜面上的 A點由靜止開始下滑，滑到斜面底端B沿水平桌面再滑行一段距離后,與靜止在水平桌面上質量m=3.0kg 物塊可視為質點相碰，碰后兩物塊立即粘在一起合為一個整體從C點飛出，最后落在水平面上的E點。兩物塊與斜面、水平桌面間的動摩擦因數都為=0.50 ，斜坡的傾角 =37°， BC長 L=6.4m，CD高 h=0.45m，

2、DE長 S=1.2m。假設斜坡與水平桌面間是平滑連接的，整個運動過程中空氣阻力忽略不計。(sin37 °=0.6 ，cos37°=0.8,g=10m/s 2)試求： 1兩物塊 M、m組成的整體從 C點拋出時的速度大小 VO； 2物塊 M在 B 點的速度大小 VB； 3物塊 M在斜面上滑行的時間。2. 19 分某研究小組利用如圖甲所示裝置探究物塊在方向始終平行于斜面、大小為 F8N的力作用下加速度與斜面傾角的關系、木板OA可繞軸 O在豎直平面內轉動，物塊的質量m1kg，通過 DIS 實驗，得到如圖乙所示的加速度與斜面傾角的關系圖線、假定物塊與木板間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力

3、，g 取 10m/s2、試問： 1圖乙中圖線與 軸交點坐標分別為 1 和2，木板處于該兩個角度時物塊所受摩擦力指向何方？ 2如果木板長 L3m，傾角為 30°，假設物塊與木板間的動摩擦因數為3 ，物塊在 F 的作用下由 O點開始運動，為保證物塊不沖出15木板頂端，力 F 最多作用多長時間？3. 19 分如下圖，跨過輕質定滑輪的細繩兩端，一端連接質量為m的物體 A，另一端通過一輕質彈簧與質量為M的物體 B 連接， B 物體靜止在地面上， A 物體距地面高 h 處時，細繩剛好被拉直、彈簧無形變。今將 A 物體從 h 高處無初速釋放， A 物體恰好能到達地面，且 A 到達地面時， B 物體

4、對地面的壓力恰好減為零。重力加速度為 g，彈簧的彈性勢能與勁度系數k、彈簧的伸長量 x 的關系是：1；兩個物體均可視為質點， 不計繩子和滑輪的質量、 不E彈kx22計滑輪軸上的摩擦力和空氣阻力。問： 1A、B 兩物體的質量之比為多少 ? 2現將 A、B 兩物體的初始位置互換，再讓 B 物體從 h 高處無初速釋放，當 A 物體剛要離開地面時， B物體的速度是多少 ?4. 19 分一輕質細繩一端系一質量為 m 1 kg20的小球 A，另一端掛在光滑水平軸 O上， O到小球的距離為L=0.1m，小球跟水平面接觸，但無相互作用，在球的兩側等距離處分別固定一個光滑的斜面和一個擋板，如下圖，水平距離s 為

5、 2m，動摩擦因數為0.25 、現有一小滑塊 B，質量也為 m，從斜面上滑下，與小球碰撞時交換速度，與擋板碰撞不損失機械能、假設不計空氣阻力，并將滑塊和小球都視為質點，g 取 10m/s2，試問： 1假設滑塊 B 從斜面某一高度 h 處滑下與小球第一次碰撞后，使小球恰好在豎直平面內做圓周運動，求此高度 h. 2假設滑塊 B 從 h=5m處滑下，求滑塊 B 與小球第一次碰后瞬間繩子對小球的拉力、 3假設滑塊 B 從 h=5m處下滑與小球碰撞后， 小球在豎直平面內做圓周運動，求小球做完整圓周運動的次數 n、5. 19 分某同學為了測定木塊與斜面間的動摩擦因數，他用測速儀研究木塊在斜面上的運動情況，

6、裝置如圖甲所示、 他使木塊以初速度 v0=4m/s 的速度沿傾角30 的斜面上滑緊接著下滑至出發點，并同時開始記錄數據，結果電腦只繪出了木塊從開始上滑至最高點的v-t 圖線如圖乙所示、 g 取 10m/s2、求： 1上滑過程中的加速度的大小 a1； 2木塊與斜面間的動摩擦因數 ； 3木塊回到出發點時的速度大小 v、6. 11 分我國在 2017 年實現探月計劃“嫦娥工程”，同學們也對月球有了更多關注、假設地球半徑為R，地球表面的重力加速度為g，月球繞地球運動的周期為 T，月球繞地球的運動近似看作勻速圓周運動，試求出月球繞地球運動的軌道半徑r ；假設宇航員隨登月飛船登陸月球后， 在月球表面某處以

7、速度v0 豎直向上拋出一個小球，經過時間t 小球落回拋出點。月球半徑為R0，萬有引力常量為 G，試求出月球的質量M0。參考答案1、1物塊 M和 m組成的整體從C到 E的過程做平拋運動豎直方向做自由落體運動h=gt 2/2 解得 t=0.3s 2 分水平方向做勻速直線運動S=VOt1 分得 VO=4m/s2 分2MVC=M+mVO2 分VC=6m/s物塊從 B 到 C 的過程做勻減速運動 , 設加速度為 a1f 1=mg1 1 分ma1g- 5m/s2a2 2由 2a1L=VO -VB 1 分得 VB=10m/s2 分( 或- MgL=1212 1 分)M VCM VB22(3) 設物塊在斜坡上

8、時的加速度為 a2Mg sin 37Mgcos370a2M2分a2=2m/s2斜面上勻加速運動VB=a2t 1 分t=5s 1 分或oo2 分( Mgsin 37Mg cos37 )tMV B2、1當木板傾角為 1 時，摩擦力沿斜面向下3 分當木板傾角為2 時，摩擦力沿斜面向上。3 分2對物塊，力 F 作用時的加速度F mg sin 30mgcos30m/s22 分a12m對物塊，撤去力 F 后的加速度大小mgsin 30mg cos30m/s23 分a16m設物塊不沖出木板頂端，力 F 最長作用時間為 t那么撤去力 F 時的速度 v=a1t位移12 2 分s1a1t2撤去力 F 后運動的距離

9、v2 由題意有 Ls1s23 分s22a2聯立可得： t 1.5s 3 分其他方法亦可3、1由 A 下降過程，系統機械能守恒：1 kh2mgh -23 分當 A 剛好到達地面時，對 B 有kh Mg -(3分)聯立也可解得 M2m 即 m : M1: 2 -3 分或對 A 來說是做簡諧運動，平衡位置在距地面h 處, 故 A 下降 h 時22有h- 4k2mg聯立4 解得 M2m 2A 和 B 位置對換，設 A 剛要離開地面時B 物體下降了 x ，且此時B的速度為 v此時對 A有kxmg -5(3 分)由 B 下降過程，系統機械能守恒1 kx 21 Mv 2-64Mgx22分對比 有h -735

10、x2綜合673gh 3 分有v24、1小球剛能完成一次完整的圓周運動，它到最高點的速度為v0，在最高點，僅有重力充當向心力，那么有mgmv02L2 分在小球從 h 處運動到最高點的過程中，機械能守恒，那么有s12 mg (h 2L ) mg2mv02解上式有 h=0、5m3 分2假設滑塊從 h' =5m處下滑到將要與小球碰撞時速度為v1 ，那么有s123 分mgh ' mg2mv12滑塊與小球碰后的瞬間， 同理滑塊靜止， 小球以的速度開始作圓周運動，繩的拉力 T 和重力的合力充當向心力，那么有mv12 解TmgL式得 T=48N4 分 3滑塊和小球第一次碰撞后，每在平面上經 s 路程后再次碰撞，那么mgh' mg s1 mv022mgl221 nmgs4 分解得， n=10 次 3 分5、1由題圖乙可知，木塊經0.5s 滑至最高點 2 分由加速度定義式v 有at上滑過程中加速度的大小：v0422a1m / s8m / st10.53 分2由牛頓第二定律 Fma 得上滑過程中： mg sinmg cosma12 分代入數據得0.34 或 0.35 3 分3下滑的距離等于上滑的距離x = v02= 42 m=1m3 分2a128由牛頓第二定律 Fma 得2