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1、选择题 下列说法正确的是( )
A.合外力对质点做的功为零,则质点的动能、动量都一定不改变
B.合外力对质点施的冲量不为零,则质点的动量、动能都一定改变
C.某质点受到的合外力不为零,其动量、动能都一定改变
D.某质点的动量、动能都改变了,它所受到的合外力一定不为零
参考答案:
A、合外力对质点做的功为零,由动能定理知,动能一定不改变,但动量可能改变,比如匀速圆周运动.故A错误.
B、合外力对质点施加的冲量不为零,根据动量定理得知,质点的动量一定改变,但动能是标量,动能不一定改变.如果动量的大小没有改变,则动能不改变.故B错误.
C、某质点受到的合外力不为零,其动量一定改变,但动能不一定改变,比如匀速圆周运动.故C错误.
D、某质点的动量、动能都改变了,说明物体的速度大小和方向都改变了,一定有加速度,合外力一定不为零.故D正确.
故选D
本题解析:
本题难度:一般
2、选择题 质量为m的石子从距地面高为H的塔顶以初速v0竖直向下运动,若只考虑重力作用,则石子下落到距地面高为h处时的动能为(g表示重力加速度) (? )
A.mgH+
B.mgH-mgh
C.mgH+
-mgh
D.mgH+
+mgh
参考答案:C
本题解析:由动能定理
?mgH+
-mgh,C对;
本题难度:一般
3、简答题 如图所示,固定在竖直面内的光滑半圆形轨道与粗糙水平轨道在B点平滑连接,轨道半径R=0.5m,一质量m=0.2kg的小物块(可视为质点)放在水平轨道上的A点,A与B相距L=10m,物块与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.1.现用一水平恒力F向右推物块,已知F=3N,当物块运动到某点C时撤去该力,设C点到A点的距离为x.在圆轨道的最高点D处安装一压力传感器,当物块运动到D点时传感器就会显示相应的读数FN,压力传感器所能承受的最大压力为90N,g取10m/s2.
(1)当x=1m时,物块运动到圆轨道上的B点时对轨道的压力是多大?
(2)要使物块能够安全通过圆轨道的最高点D,求x的范围;
(3)在满足(2)问的情况下,在坐标系中作出压力传感器的读数FN与x的关系图象.

参考答案:(1)A到B的过程中推力与摩擦力做功,得:Fx-μmgL=12mvB2 ①
在B点时重力与支持力的合力提供向心力,得:NB-mg=mv2BR
联立解得:NB=6N根据牛顿第三定律可得NB′=NB=6N
(2)B到D的过程由动能定理得:
12mv2B=12mv2D+2mgR ②
到达D点时:FN+mg=mv2DR ③
联立①②③得:FN=2(Fx-μmgL)R-5mg=12x-18(N)
由于:0≤FN≤90N
解得:1.5≤x≤9m
(3)在坐标系中作出压力传感器的读数FN与x的关系图象如图.
答:(1)当x=1m时,物块运动到圆轨道上的B点时对轨道的压力是6N;
(2)要使物块能够安全通过圆轨道的最高点D,x的范围1.5≤x≤9N;
(3)在满足(2)问的情况下,在坐标系中作出压力传感器的读数FN与x的关系图象如图.
本题解析:
本题难度:一般
4、选择题 某人将一重物由静止举高h,并获得速度v,下列说法正确的是?(?)?
A.合外力物体做的功等于物体机械能的增加
B.物体克服重力做功等于物体动能的增加
C.人对物体做的功等于体克服重力做的功与物体获得动能之和
D.人对物体做的功等于物体机械能的增加
参考答案:CD
本题解析:合外力对物体做的功等于物体动能增加量,所以A错。克服重力做功等于重力势能增加两,所以B错。根据能量守恒定律人对物体做功,应等于物体重力势能增加量和动能增加量(机械能增加量),CD对。
点评:本题考查了动能定理以及机械能守恒定律的理解。在考虑问题时应优先使用动能定理,因为它不需要考虑条件。但是机械能守恒定律不需要求做功,因此在表达形式上要方便。
本题难度:简单
5、计算题 如图所示,图甲是杭州儿童乐园中的过山车的实物图片,图乙是过山车的原理图。在原理图中,半径分别为R1=2.0m和R2=8.0m的两个光滑圆形轨道固定在倾角为
=37°斜轨道面上的Q、Z两点,且两圆形轨道的最高点A、B均与P点平齐,圆形轨道与斜轨道之间圆滑连接。现使质量m=20kg的小车(视作质点)从P点以一定的初速度沿斜轨道向下运动。已知斜轨道面与小车间的动摩擦因数为μ=
,g=10m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8。问:
(1)若小车能通过A、B两点,则小车在P点的初速度满足什么条件?
(2)若小车恰好能通过第二个圆形轨道的最高点B,则小车通过第一个圆形轨道最低点时,对轨道的压力大小是多少?
甲
乙
参考答案:
解:(1)在B有:
P点到B点的过程,由动能定理得:
其中,l2为PZ之间的距离,根据几何关系可知满足:

解得:
m∕s 即小车在P点初速度满足的条件为vp
。
(2)通过(1)问中的解可知,小车恰好能通过第二个圆形轨道的最高点B时,小车在P点初速度为
m∕s 。
P点到A点的过程,由动能定理得:
lQ为PQ之间的距离,根据几何关系可知满足:

?设小车通过第一个圆形轨道最低点时的速度vc,由机械能守恒定律得:
mvA2+2mgR1=
m
,
由牛顿定律得:FN-mg=
解得:FN=1920N
根据牛顿第三定律可得压力为1920N。
本题解析:
本题难度:困难