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1、计算题 如图所示的轨道由半径为R的1/4光滑圆弧轨道AB、竖直台阶BC、足够长的光滑水平直轨道CD组成.小车的质量为M,紧靠台阶BC且上水平表面与B点等高.一质量为m的可视为质点的滑块自圆弧顶端A点由静止下滑,滑过圆弧的最低点B之后滑到小车上.已知M=4m,小车的上表面的右侧固定一根轻弹簧,弹簧的自由端在Q点,小车的上表面左端点P与Q点之间是粗糙的,滑块与PQ之间表面的动摩擦因数为
,Q点右侧表面是光滑的.求:

小题1:滑块滑到B点的瞬间对圆弧轨道的压力大小.
小题2:要使滑块既能挤压弹簧,又最终没有滑离小车,则小车上PQ之间的距离应在什么范围内?(滑块与弹簧的相互作用始终在弹簧的弹性范围内)
参考答案:
小题1:
小题2:
本题解析:(1)设滑块滑到B点的速度大小为v,到B点时轨道对滑块的支持力为N,由机械能守恒定律有
?①?(2分)? ?高#考#资#滑块滑到B点时,由牛顿第二定律有
?②?(2分)
联立①②式解得?N=3mg?③?(1分)
根据牛顿第三定律,滑块在B点对轨道的压力大小为
?(1分)
(2)滑块最终没有离开小车,滑块和小车必然具有共同的末速度设为u,滑块与小车组成的系统动量守恒,有
?④?(2分)
若小车PQ之间的距离L足够大,则滑块可能不与弹簧接触就已经与小车相对静止,设滑块恰好滑到Q点,由功能关系有
?⑤?(2分)
联立①④⑤式解得?
?⑥?(2分)
若小车PQ之间的距离L不是很大,则滑块必然挤压弹簧,由于Q点右侧是光滑的,滑块必然被弹回到PQ之间,设滑块恰好回到小车的左端P点处,由功能关系有
?⑦?(2分)
联立①④⑦式解得?
?⑧?(2分)
综上所述并由⑥⑧式可知,要使滑块既能挤压弹簧,又最终没有离开小车,PQ之间的距离L应满足的范围是?
?⑨?(2分)
本题难度:一般
2、选择题 物体从高处落下,由于受空气阻力的影响,则它的( )
A.机械能减少,内能减少
B.机械能减少,内能增加
C.机械能增加,内能也增加
D.机械能和内能都不变
参考答案:物体在下落过程中,由于受空气阻力做功,故系统的机械能减小,而内能增加;
故选B.
本题解析:
本题难度:简单
3、选择题 物体做自由落体运动,Ek代表动能,Ep代表势能,h代表下落的距离,以水平地面为零势能面。下列所示图像中,能正确反映各物理量之间关系的是
[? ]
A.
B.
C.
D.
参考答案:B
本题解析:
本题难度:一般
4、选择题 如图,一点电荷固定在O点,过O点取x、y轴,点a、c在x轴上,
;点b在y轴上,
。现将另一带正电的点电荷从a移至b,再从b移至c,以下说法正确的是

A.点电荷在a或b点所受的电场力方向相同
B.点电荷在b的电场力的大小是在c的4倍
C.点电荷从a移至b与从b移至c电场力做的功相同
D.点电荷在a点的电势能大于在c点的电势能
参考答案:B
本题解析:根据点电荷电场规律可得,ab两点距离O点的距离相等,ab两点的电场强度相等,a点的电场方向沿水平方向,b点的电场方向沿竖直方向,所以某点电荷在ab两点的电场力大小相等,但是方向不同,A错误;因为
,所以根据公式
,可得
,B正确;ab在同一个等势面上,bc不在同一个等势面上,所以点电荷从a移至b电场力做功为零,但是从b移至c电场力做功不为零,C错误;因为O点的电荷种类不清楚,所以无法判断电势能大小,D错误
本题难度:一般
5、简答题 如图所示,右端带有竖直挡板的木板B,质量为M,长L=1.0m,静止在光滑水平面上.一个质量为m的小木块(可视为质点)A,以水平速度
滑上B的左端,而后与其右端挡板碰撞,最后恰好滑到木板B的左端.已知M=3m,并设A与挡板碰撞时无机械能损失,碰撞时间可忽略(g取
).求:

(1)A、B最后的速度;
(2)木块A与木板B间的动摩擦因数.
参考答案:(1)1m/s;(2)
本题解析:(1)A、B最后速度相等,由动量守恒可得

解得
(2)由动能定理对全过程列能量守恒方程

解得
本题难度:一般