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1、选择题 如图所示足够大的倾角为θ的光滑斜面固定放置,在其上有一固定点O,O点连接一长为L的细线,细线的另一端连接一可以看做质点的小球。原来小球处于静止状态,现给小球一与细线垂直的初速度v0,使小球能在斜面内做完整的圆周运动,则v0的最小值为(?)

A.
B.
C.
D.
参考答案:C
本题解析:在垂直斜面方向上小球受力平衡,在沿着斜面方向上小球受到拉力和重力的一个分力,把重力等效为
,此时在最低点由半径方向的合力提供向心力,在最高点绳子的拉力为零时,v0取最小值有
,从最低点到最高点,小球的机械能守恒,由此可知
,C对;
点评:本题难度中等,在竖直面内做圆周运动的物体,能经过最高点的临界条件为只有重力提供向心力,本题中可等效为沿着斜面方向的重力场求解
本题难度:一般
2、计算题 (10分)如图所示,A物体用板托着,位于离地h=1.0m处,轻质细绳通过光滑定滑轮与A、B相连,绳子处于绷直状态,已知A物体质量M=1.5
参考答案:
本题解析:
本题难度:一般
3、计算题 把质量为0.5kg的石块从离地面高为10m的高处以30°斜向上方抛出,石块落地时的速度为15m/s,求石块抛出的初速度大小。(g=10m/s2)
参考答案:解:只有重力做功,故机械能守恒,
设地面为参考面,根据机械能守恒定律有:
=5m/s。
本题解析:
本题难度:一般
4、计算题 (10分)如图所示,B是质量为2m、半径为R的光滑半球形碗,放在光滑的水平桌面上。A是质量为m的细长直杆,光滑套管D被固定在竖直方向,A可以自由上下运动,物块C的质量为m,紧靠半球形碗放置。初始时,A杆被握住,使其下端正好与碗的半球面的上边缘接触(如图)。然后从静止开始释放A,A、B、C便开始运动。求:

(1)长直杆的下端运动到碗的最低点时,长直杆竖直方向的速度和B、C水平方向的速度;
(2)运动的过程中,长直杆的下端能上升到的最高点距离半球形碗底部的高度。
参考答案:(1)
(2)
本题解析:(1)长直杆的下端运动到碗的最低点时,长直杆已经不可能再向下运动,在竖直方向的速度为0
三者组成的系统只有重力做功?且BC一起向右运动,速度相等 由机械能守恒定律
得?
?
(2)长直杆的下端上升到所能达到的最高点时,长直杆在竖直方向的速度为0 ,B在水平方向速度为0
AB组成的系统机械能守恒,
?

本题难度:一般
5、实验题 用如图5-8甲所示的实验装置验证机械能守恒定律。


小题1:实验小组A不慎将一条选择好的纸带的前面一部分损坏了,剩下的一部分纸带上各点间的距离如图5-9所示的数值,已知打点计时器的周期为T=0.02S,重力加速度g=10m/s2;重锤的质量为m=1kg,已知S1=0.98cm,S2=1.42cm,S3="1.78cm," S4=2.18cm,重锤从B点到C点重力势能变化量是??J,动能变化量是?J.? (结果保留三位有效数字)?
小题2:若实验小组B在验证机械能守恒定律的实验中发现,重锤减小的重力势能总是大于重锤动能的增加,其原因主要是因为在重锤下落的过程中存在阻力作用,因此想到可以通过该实验装置测阻力的大小. 根据已知当地重力加速度公认的较准确的值为g,电源的频率为f,用这些物理量求出了重锤在下落的过程中受到的平均阻力大小F=___________(用字母g、m、f、 S1、 S2、S3、S4表示).
参考答案:
小题1:0.142J,0.140J?
小题2:F=m[g-
]
本题解析:
小题1:
=0.600 m/s
m/s=0.800 m/s
重锤从B点到C点重力势能变化量是Δ EP=1×10×1.42×10-2=0.142J,动能变化量是?Δ EK=
×1×(0.8002-0.6002)J=0.140J
小题2:利用分组逐差法求得加速度为a=
,
由牛顿第二定律得
mg-F=ma,求得F=m[g-
]
本题难度:一般