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1、选择题 如图所示,MPQO为有界的竖直向下的匀强电场,电?场强度为E,ACB为光滑固定的半圆形轨道,圆轨道?半径为R,A、B为圆水平直径的两个端点,AC为圆?弧.一个质量为m、电荷量为-q的带电小球,从A?点正上方高为H处由静止释放,并从A点沿切线进?入半圆轨道.不计空气阻力及一切能量损失,关于带?电小球的运动情况,下列说法正确的是

A.小球一定能从B点离开轨道
B.小球在AC部分可能做匀速圆周运动
C.若小球能从B点离开,上升的高度一定小于H
D.小球到达C点的速度可能为零
参考答案:BC
本题解析:小球进入轨道后,受到自身竖直向下的重力
和竖直向上的电场力
和轨道弹力,由于轨道弹力不做功,若
,则合力做功为0,小球做匀速圆周运动,选项B对。此后从C到B的过程,重力做负功,若
,小球将从B带你离开轨道上升,若
小球则刚好到达B点速度减小为0,若
,小球则不能到达B点,选项A错。若小球能从B点离开,则从A到B有电场力做负功,使得离开的速度小于A点的速度,根据动能定理,上升的高度一定小于H,选项C对。从O点到C点,若C点速度为0,则根据动能定理有
,则有电场力
,合力向上,C点相当于圆周运动最高点,速度不可能为0,选项D错。
本题难度:一般
2、选择题 一质量为10kg的物体位于光滑的水平面上,在水平力F作用下物体沿x轴做直线运动,力F随坐标x的变化如图,物体在x=0处,速度大小为1m/s,则物体运动到x=16m处时速度的大小为

[? ]
A.
?
B.2 m/s
C.3 m/s?
D.
参考答案:C
本题解析:
本题难度:一般
3、计算题 (9分)如图所示,光滑轨道固定在竖直平面内,其中BCD为细管,AB只有外轨道,AB段和BC段均为半径为R的四分之一圆弧.一小球从距离水平地面高为H(未知)的管口D处静止释放,最后恰能够到达A点,并水平抛出落到地面上.求:
(1) 小球到达A点速度vA;

(2) 平抛运动的水平位移x;
(3) D点到水平地面的竖直高度H.
参考答案:(1)
(2) x=2R(3)
R
本题解析:(1) 小球恰能够从A点平抛,则mg+N=
,N=0(2分)
所以小球在A点速度为vA=
?(1分)
(2) 小球从A点平抛,有x=vAt,2R=
gt2(2分)
联立解得x=2R(1分)
(3) 小球从D点静止释放运动到A点的过程中机械能守恒,则
mgH=mg·2R+
?(2分)
解得H=
R(1分)
点评:难度中等,把多过程问题进行分段处理,圆周运动、平抛运动和动能定理的应用是关键
本题难度:一般
4、计算题 如图所示,一辆质量为M的小车静止在水平面上,车面上右端点有一可视为质点的滑块1,水平面上有与车右端相距为4R的固定的1/4光滑圆弧轨道,其圆周半径为R,圆周E处的切线是竖直的,车上表面与地面平行且与圆弧轨道的末端D等高,在圆弧轨道的最低点D处,有另一个可视为质点的滑块2,两滑块质量均为m,某人由静止开始推车,当车与圆弧轨道的竖直壁CD碰撞后人即撤去推力并离开小车,车碰后靠着竖直壁静止但不粘连,滑块1和滑块2则发生碰撞,碰后两滑块牢牢粘在一起不再分离。车与地面的摩擦不计,滑块1、2与车面的摩擦系数均为μ,重力加速度为g,滑块与车面的最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力。
(1)若人推车的力是水平方向且大小为F=μ(M+m)g/2,则在人推车的过程中,滑块1与车是否会发生相对运动?
(2)在(1)的条件下,滑块1与滑块2碰前瞬间,滑块1的速度多大?若车面的长度为R/4,小车质量M=km,则k的取值在什么范围内,两个滑块最终没有滑离车面?

参考答案:解:(1)设滑块1与车不发生相对滑动,它们的加速度大小为a,由牛顿第二定律有
?①
此时滑块受到的静摩擦力大小为
?②
而
③
由①②③解得
?④
又滑块1与车面的最大静摩擦力为
? ⑤
显然
,说明滑块1与车面之间没有发生相对滑动
(2)设滑块1与滑块2碰撞前瞬间滑块1的速度为v,根据动能定理有
⑥
联立③⑥求得
⑦
设滑块1和2发生碰撞后的共同速度为v1,由动量守恒定律有
?⑧
联立⑦⑧求得
?⑨
两滑块粘合在一起后以v1的速度冲上光滑圆弧轨道,由于圆弧轨道的E处的切线是竖直的,则无论两滑块在圆弧轨道上运动,还是从E处竖直向上离开圆弧轨道,最后还是沿着圆弧轨道回到D处,整个过程中两滑块的机械能守恒,两滑块最终以速度v1冲上车面
设两滑块滑到车的左端时,若滑块刚好不滑出车面,滑块和车应有共同的速度设为v2,由系统的动量守恒有
?⑩
由系统的动能守恒有
?
联立⑨⑩
解得
?
所以当
时,两个滑块最终没有滑离小车
本题解析:
本题难度:困难
5、选择题 质量为10kg的物体,在变力F作用下沿x轴做直线运动,力随坐标x的变化情况如图所示.物体在x=0处,速度为1m/s,一切摩擦不计,则物体运动到x=16m处时,速度大小为( )

A.
m/s
B.3m/s
C.4m/s
D.
m/s
参考答案:B
本题解析:在前4m的过程中,F做功为
,在4-8m的过程中,因为F是均匀减小的,所以可以用
代替F,故做功为
,8-12m内F=0,不做功,12-16m过程中,F做负功,
,所以根据动能定理可得
,解得v=3m/s,B正确,
点评:因为过程中力是变化的,所以可将整个过程分几个小过程用动能定理求解
本题难度:一般