高二物理竞赛试题答案

高二物理竞赛试题答案

高二物理竞赛试卷答案2016.4

一解析:(1)工件在传送带上匀加速:加速度a=μg,相对传送带运动的时间t ==0.5s.(3分) v-v0v-v0=aμg

v+v0v+v0t+vt)-t=vt=1m.(4分) 22

1122(3)摩擦力对每个工件做的功为W=mv-mv0=0.75J.(5分) 22

v+v0t)(4)每个工件与传送带之间因摩擦而产生的热量Q=f s相对=μmg×(vt-=0.25J.(62(2)相邻工件间的距离s =(

分)

二解析:根据题述,拉力F=mg=50gN。

设该同学拉动重物的力F的方向与斜面夹角为φ,分析重物M受力,如图所示。将各力分别沿斜面方向和垂直斜面方向分解,由平衡条件得:

在垂直斜面方向上:FN+Fsinφ-Mgcosθ=0,

式中是斜面对重物的支持力FN ,其大小等于重物对斜面的正压力。 沿斜面方向上: Fcosφ- f -Mgsinθ=Ma,

由摩擦定律,f=μFN

根据题意,重物刚好能被拉动,加速度a可近似认为等于0,即a=0. 联立解得:M= F(cosϕ+μsinϕ)。 gμcosθ+sinθFcos(ϕ+α)令μ= tanα,代入上式可得:M=。 gsinθ+α要使该同学向上拉动的重物质量M最大 ,上式中分子取最大值,即cos(φ+α)=1 。Mmax=F

gsinθ+α。

由 μ=

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tanα=可得α=30°, 代入上式可得该同学向上拉动的重物质量M的最大值Mmax=F。 oogsin15+

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30三、解:第一次,小物块受力情况如图所示,设T1为绳中张力,a1为两物块加速度的大小, l为斜面长,则有

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