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1、计算题 如图所示,用内壁光滑的薄壁细管弯成的“S”形轨道固定于竖直平面内,其弯曲部分是由两个半径均为R的半圆平滑对接而成(圆的半径远大于细管内径),轨道底端D点与粗糙的水平地面相切。现一辆玩具小车m以恒定的功率从E点由静止开始出发,经过一段时间t之后,出现了故障,发动机自动关闭,小车在水平地面继续运动并进入“S”形轨道,从轨道的最高点A飞出后,恰好垂直撞在固定斜面B上的C点,C点与下半圆的圆心等高。已知小车与地面之间的动摩擦因数为μ,ED之间的距离为x0,斜面的倾角为30º。求:

(1)小车到达C点时的速度大小为多少?
(2)在A点小车对轨道的压力是多少,方向如何?
(3)小车的恒定功率是多少?
参考答案:(1)
(2)mg,竖直向上;(3)
本题解析::(1)小车到达A点时的速度为vA,离开A点后做平抛运动,落到C点时,
竖直方向上:h
本题难度:困难
2、选择题 如图,光滑的水平轨道AB与半径为R的光滑的半圆形轨道BCD相切于B点,其中圆轨道在竖直平面内,B为最低点,D为最高点,一小球以一定的初速度沿AB射入,恰能通过最高点,设小球在最高点D的重力势能为零,则小球在B点对轨道的压力F与机械能E的说法正确的是( )

A.F与R成正比
B.F与R无关
C.E与R成正比
D.E与R无关
参考答案:BC
本题解析:小球恰能通过最高点时,则有mg=
,vD=
,根据动能定理得,
=
+2mgR,得到v0=
,小球经过B点后的瞬间,F-mg=m
,得到轨道对小球的支持力F=mg+m
=
,F与R无关。机械能E=
=
+2mgR=
mgR,得知m与R同时增大,初动能Ek0增大.
本题难度:简单
3、选择题 如图所示,小球从水平位置A释放,到达最低位置B时,绳子碰到O/处的钉子,则下述说法正确的是 (?)

A.绳子的拉力突然减小
B.小球的向心力突然增加
C.小球的速度突然增加
D.小球不能上升到O点
参考答案:BD
本题解析:绳子碰到O/处的钉子,速度不变,C错误;根据
知,加速度因半径减小而增加,则小球的向心力突然增加,绳子的拉力突然变大,A错误、B正确;因小球高于O′点后做圆周运动需要一定的速度,则不可能上升到O点,D正确。
本题难度:简单
4、选择题 “快乐向前冲”节目中有这样一种项目,选手需要借助悬挂在高处的绳飞跃到鸿沟对面的平台上,如果已知选手的质量为m,选手抓住绳由静止开始摆动,此时绳与竖直方向夹角为α,如图所示,不考虑空气阻力和绳的质量(选手可看为质点),下列说法正确的是

A.选手摆动到最低点时所受绳子的拉力等于mg
B.选手摆到最低点时所受绳子的拉力大于mg
C.选手摆到最低点时受绳子的拉力大于选手对绳子的拉力
D.选手摆到最低点的运动过程为匀变速曲线运动