7.3 动能 动能定理（5） 多物体模型-课时作业27 -2021-2022学年高一下学期物理沪科版（2020）必修第二册

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10B 物理 第七章 机械能守恒定律 作业 27
第三节 动能 动能定理（5） 多物体模型
班级________姓名________学号________日期________
一、计算题（写出必要的文字，图式和运算过程）
1. ★★★★如图所示，在水平桌面上 A点处静止有一辆可视为质点、质量为 m=0.2 kg 的
电动小车，以恒定的功率 P=3 W 启动并向右运动，当速度为 v1=2m/s 时加速度为
a1=2.5m/s2，出发后经过时间 t=0.5 s 小车运动到水平桌面的右侧边缘 B点时刚好加速到
最大速度 vm，而后关闭电动小车的电源，小车从 B点飞出，恰好沿切线方向从 C点进
入半径为 R=0.5m 的固定光滑圆弧轨道 CD。已知 OD 竖直，圆弧 CD 的圆心角 θ=53°，
重力加速度 g=10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6。求：
(1)小车在水平桌面上运动过程中受到的阻力大小；
(2)水平桌面上 A、B两点间的距离；
(3)在D点轨道对小车支持力的大小。
2. ★★★★在光滑的水平面上放着物体 A和小车 B，如图所示，小车长
L=2m ，M=4kg ，A的质量 m=1kg ，μAB=0.2 ，加在小车上的力（1）F=5N ，
（2）F=12N，求在这两种情况下，在 2s 时间内 F对车做功是多少？摩擦力对 A做功
多少？小车动能增加多少？（g取10m/s2）
3. ★★★★★如图所示，AB 为半径 的 光滑圆弧轨道，下端 B恰与小车右端平
滑对接．小车质量 ，车长 ，车上表面距地面的高度 ．现有
一质量 的滑块，由轨道顶端无初速释放，滑到 B端后冲上小车．已知地面光滑，
滑块与小车上表面间的动摩擦因数 ，当车运行了 1.5s 时，车被地面装置锁定．
（ ）试求：
（1）滑块到达 B端时，轨道对它支持力的大小；
（2）车被锁定前，滑块在车面上相对滑行的时间；
（3）车被锁定时，车右端距轨道 B端的距离；
（4）从车运行 1.5s 的过程中，滑块与车面间由于摩擦而产生的热量大小．
4. ★★★★★半径为 R=0.45m 的光滑圆弧轨道固定在竖直平面内，B点为轨道最低点，
在光滑水平面上紧挨 B点有一静止的平板车，其质量 M=5kg，长度 L=0.5m，车的上表
面与 B点等高，与水平面的高度为 h=0.2m，可视为质点的物块从圆弧轨道最高点 A由
静止释放，其质量 m=1kg，g取10m/s2。
（1）求物块滑到 B点时对轨道压力的大小；
（2）若平板车上表面粗糙，物块最终恰好没有滑离平板车，求物块最终的速度和物块
与平板车之间的动摩擦因数；
（3）若将平板车固定且在上表面铺上一种动摩擦因数逐渐增大的特殊材料，物块在平
板车上向右滑动时，所受摩擦力 Ff随它距 B点位移 L的变化关系如图乙所示，物块最
终滑离了平板车，求物块落地时与平板车右端的距离。
5. ★★★★一质量为 的平顶小车静止在光滑的水平轨道上，质量为
的小物块（可视为质点）静止在车顶的左端，一质量为 的子弹以水平速度
射中小物块左端并留在小物块中，子弹与小物块的作用时间极短，最终小
物块相对地面以 的速度滑离小车，小物块与车顶间的摩擦因数 ，重力加速
度g取 ，求：
（1）子弹射入小物块过程中与小物块共速时的速度大小
（2）小物块滑离小车时小车的速度
（3）小车的车长
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