高三力学-补充题1-教师.docVIP

1、如下图，物体从光滑斜面上的A点由静止开始下滑，经过B点后进入水平面〔设经过B点前后速度大小不变〕，最后停在C点.每隔0.2秒钟通过速度传感器测量物体的瞬时速度，下表给出了局部测量数据.〔重力加速度g＝10m/s2〕

求：

〔1〕斜面的倾角?；

〔2〕物体与水平面之间的动摩擦因数?；

〔3〕t＝0.6s时的瞬时速度v.

专题一、力和运动

1、解析：〔1〕由前三列数据可知物体在斜面上匀加速下滑时的加速度为＝5m/s2，mgsin?=ma1，可得：?=30?，

〔2〕由后二列数据可知物体在水平面上匀减速滑行时的加速度大小为=2m/s2，?mg=ma2，可得：?=0.2，

〔3〕由2＋5t＝1.1＋2〔0.8－t〕，解得t＝0.1s，即物体在斜面上下滑的时间为0.5s，那么t＝0.6s时物体在水平面上，其速度为v＝v1.2＋a2t＝2.3m/s.

60.2004年1月25日，继“勇气”号之后，“机遇”号火星探测器再次成功登陆火星。在人类成功登陆火星之前，人类为了探测距离地球大约3.0×105km的月球，也发射了一种类似四轮小车的月球探测器。它能够在自动导航系统的控制下行走，且每隔10s向地球发射一次信号。探测器上还装着两个相同的减速器〔其中一个是备用的〕，这种减速器可提供的最大加速度为5m/s2。某次探测器的自动导航系统出现故障，从而使探测器只能匀速前进而不再能自动避开障碍物。此时地球上的科学家必须对探测器进行人工遥控操作。下表为控制中心的显示屏的数据：

控制中心的信号发射与接收设备工作速度极快。科学家每次分析数据并输入命令最少需要3s。问：

〔1〕经过数据分析，你认为减速器是否执行了减速命令？

〔2〕假设你是控制中心的工作人员，应采取怎样的措施？加速度需满足什么条件？请计说明。

60.答案(138030)：解：〔1〕设在地球和月球之间传播电磁波需时为……〔1〕

从前两次收到的信号可知：探测器的速度……〔2〕

由题意可知，从发射信号到探测器收到信号并执行命令的时刻为9:1034。控制中心第三次收到的信号是探测器在9:1039发出的。

从后两次收到的信号可知探测器的速度……〔3〕

可见，探测器速度未变，并未执行命令而减速。减速器出现故障。

〔2〕应启用另一个备用减速器。再经过3s分析数据和1s接收时间，探测器在9:1044执行命令，此时距前方障碍物距离s=2m。设定减速器加速度为，那么有m，

可得m/s2……〔4〕即只要设定加速度m/s2，便可使探测器不与障碍物相撞。

H环棒19、〔16分〕如下图，一轻绳吊着粗细均匀的棒，棒下端离地面高H，上端套着一个细环。棒和环的质量均为m，相互间最大静摩擦力等于滑动摩擦力

H

环

棒

⑴棒第一次与地面碰撞弹起上升过程中，环的加速度；

⑵从断开轻绳到棒与地面第二次碰撞的瞬间，棒运动的路程S；

⑶从断开轻绳到棒和环都静止，摩擦力对环及棒做的总功W。

8、⑴设棒第一次上升过程中，环的加速度为a环，由牛顿第二定律得：

kmg－mg＝ma环

解得：a环＝(k－1)g，方向竖直向上

⑵设棒第一次落地的速度大小为v1

由机械能守恒得：

解得：

设棒弹起后的加速度为a棒，由牛顿第二定律得：

A棒＝－(k＋1)g

棒第一次弹起的最大高度为：

解得：

棒运动的路程为：

⑶解法一：

棒第一次弹起经过t1时间，与环到达相同速度v/1

环的速度：v/1＝－v1＋a环t1

棒的速度：v/1＝v1＋a棒t1

环的位移：

棒的位移：

环第一次相对棒的位移为：

棒环一起下落至地：

解得：

同理，环第二次相对棒的位移为

……

环相对棒的总位移为：x＝x1＋x2＋……＋xn

摩擦力对棒及环做的总功为：

解法二：

设环相对棒滑动距离为l

根据能量守恒

摩擦力对棒及环做的总功为：

解得：

解题策略：在解题的过程中，同学要自己独立地