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1、选择题 (7分)如图所示,质量m=2.0kg的金属块(可视为质点)静止在高h=1.8m的光滑水平台面上。现用水平恒力F=9.0N拉动金属块,当金属块向右运动s=4.0m时撤去拉力F,之后金属块在台面上滑行一段距离后飞离台面。空气阻力忽略不计,g取10m/s
。求:

(1)金属块离开台面时的速度大小v;
(2)金属块落地点距台面边缘的水平距离L;
(3)金属块落地时速度方向与竖直方向的夹角θ。
参考答案:(1)6m/s(2)3.6m?(3)?
本题解析:金属块在台面上滑行过程中,只有拉力F=9N做功,根据动能定理
,解得金属块离开台面时的速度
?离开台面后做平抛运动,竖直方向自由落体运动
时间
,水平方向匀速直线运动水平位移
?。平抛运动水平速度
竖直方向自由落体速度
,速度合成遵循矢量法则如图?
?
,
本题难度:一般
2、选择题 电子在电场中由电势高处运动到电势低处的过程中,下列说法中正确的是( )
A.电子动能一定越来越小
B.电子电势能一定越来越大
C.电子速度一定越来越大
D.电子电势能可能越来越小
参考答案:由题意可设,电势高处为A、电势低处为B.
根据电场力做功公式得:
由于电子带负电,电场力做功WAB=qUAB=q(φA-φB)<0.即电子的电场力做负功,导致电子的电势能增加,动能减小,则电子的速度也减小.故AB正确,CD错误;
故选AB
本题解析:
本题难度:一般
3、选择题 (2011年如皋模拟)如图所示,斜面AB和水平面BC是从同一板材上截下的两段,在B处用小圆弧连接.将小铁块(可视为质点)从A处由静止释放后,它沿斜面向下滑行,进入平面,最终静止于P处.若从该板材上再截下一段,搁置在A、P之间,构成一个新的斜面,再将铁块放回A处,并轻推一下使之沿新斜面向下滑动.关于此情况下铁块运动情况的描述,正确的是( )

A.铁块一定能够到达P点
B.铁块的初速度必须足够大才能到达P点
C.铁块能否到达P点与铁块质量有关
D.以上说法均不对
参考答案:选A.
本题解析:设AB=x1,BP=x2,AP=x3,动摩擦因数为μ,由动能定理得:mgx1sinα-μmgcosαx1-μmgx2=0,可得:
mgx1sinα=μmg(x1cosα+x2),设沿AP滑到P的速度为vP,由动能定理得:mgx1sinα-μmgcosβ·x3=
?mv,因x1cosα+x2=x3cosβ,故得:vP=0,即铁块恰好沿AP滑到P点,故A正确.
本题难度:一般
4、简答题 跳台跳水是我国的传统强项体育运动。我国某优秀跳水运动员在10m跳台项目中,起跳达到最高位置时,估计她的重心离跳台台面的高度为1m,当她下降到手触及水面时要伸直,双肩做一个翻掌压水花的动作,这时她的重心离水面大约也是1m。若从最高点到手触及水面的过程中其重心看作是自由落体运动,那么:
(1)她在空中完成一系列动作可利用的时间为多少?
(2)入水之后,她的重心能下沉到离水面约2.5m处,试估算水对她的平均阻力约为她自身重力的几倍?
参考答案:见解析
本题解析:将运动员视为一个质量全部集中在其重心的质点。运动员从最高点到手触及水面的过程中所经历的时间即为她在空中完成一系列动作可利用的时间设为t,则

对运动员从最高点到其重心下沉到离水面约2.5m处的过程应用动能定理可得

所以可解得运动员受到的阻力

本题难度:一般
5、计算题 (18分)玩具小车连同固定在小车上的水平皮带运输机总质量M=2kg,静止在光滑水平面上;皮带顺时针转动,相对小车的速度保持为
=3m/s;可视为质点的带正电小物块质量m=1kg,电荷量q=0.01C,以水平初速
=9m/s从皮带左端滑上皮带;皮带与小物块间动摩擦因数
=0.8,设整个装置绝缘,小物块在运动过程中q保持不变,g取10m/s2。

(1)若皮带足够长,求小物块刚滑上传送带时,物块、小车的加速度大小?小车最终能达到最大速度?
(2)小车右侧足够远处有一内壁光滑、绝缘的竖直圆形轨道,其半径R="0.25m" 。轨道最下端C点与AB等高,C点处有一小缺口,可以让绝缘小物块射入圆形轨道内。小物块以
=5m/s的速度从C处的小缺口冲入圆轨道,在其冲入瞬间,轨道所在空间立即施加一竖直方向的匀强电场。若要使小物块不脱离圆轨道,则匀强电场的大小与方向应满足什么条件?
参考答案:(1)
?(2)电场方向竖直向下,
或者
粒子不会脱离轨道;?电场方向竖直向上,
,粒子不会脱离轨道
本题解析:(1)小物块与传送带之间有相对运动,产生滑动摩擦力,设物块和小车的加速度分别为
和
,则有

设经过时间t,物块和传送带速度相等,此后物块和传送带之间没有相对运动没有摩擦力,物块不再减速,小车不再加速,此时,小车速度最大


而小车和传送带之间的相对速度
=3m/s,所以传送带速度
整理得
(2)①物块带正电,若电场方向竖直向下,沿轨道上升的高度
,物块就会不脱离轨道,
根据动能定理有
整理得
,
即竖直向下的电场强度
时粒子不会脱离轨道
②若电场方向竖直向下,若小球能够通过最高点,物块也不会脱离轨道
根据动能定理有
要通过圆周运动最高点:
解得
③根据②分析可知,电场竖直向下
时,电场力重力都做负功,粒子都可以通过最高点,那么电场方向竖直向上,电场力小于重力时,粒子同样可以通过最高点。
④若电场方向竖直向上,且电场力大于重力,则粒子若在C点脱离轨道做离心运动则有
整理得
综上,电场方向竖直向下,
或者
粒子不会脱离轨道
电场方向竖直向上,
,粒子不会脱离轨道
本题难度:一般