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1、选择题 一物体仅受两个互相垂直的力F1和F2作用通过一段位移,力F1对物体做功4J,力F2对物体做功-3J,则此过程中( )
A.力F1与F2对物体做的总功为5J
B.力F1与F2对物体做的总功为1J
C.物体的动能增加7J
D.物体的机械能增加7J
参考答案:因为功是标量,合外力对物体做的总功等于各力对物体做功的代数和,即力F1与F2对物体做的总功
W总=W1+W2=4J+(-3)J=1J
故B正确,A错误;
由动能定理,合外力对物体做的总功等于物体动能的变化,故C、D均错误.
故选B.
本题解析:
本题难度:一般
2、计算题 如图,半径为R的光滑半圆形轨道ABC在竖直平面内,与水平轨道CD相切于C 点,D端有一被锁定的轻质压缩弹簧,弹簧左端连接在固定的挡板上,弹簧右端Q到C点的距离为2R。质量为m的滑块(视为质点)从轨道上的P点由静止滑下,刚好能运动到Q点,并能触发弹簧解除锁定,然后滑块被弹回,且刚好能通过圆轨道的最高点A。已知∠POC=60°,求:

⑴滑块第一次滑至圆形轨道最低点C时对轨道压力;
⑵滑块与水平轨道间的动摩擦因数μ;
⑶弹簧被锁定时具有的弹性势能。
参考答案:(1)
(2)
(3)
本题解析:⑴设滑块第一次滑至C点时的速度为
,圆轨道C点对滑块的支持力为FN
过程:
? (2分)?
C点:
?(2分)
解得?
?(2分)?
由牛顿第三定律得:滑块对轨道C点的压力大小
,方向竖直向下? (1分)
⑵ 对
过程:
? (2分)?
解得
?(2分)?
⑶ A点:
?(1分)?
过程:
? (2分)
解得:弹性势能
?(2分)
点评:此类型题目综合性较强,涉及的知识点较多,对学生的能力要求较高.
本题难度:一般
3、计算题 “头脑风暴法”是一种培养学生创新思维能力的方法。某学校的一个“头脑风暴实验研究小组”,以“保护鸡蛋”为题,要求制作一个装置,让鸡蛋从两层楼的高度落到地面且不会摔坏。如果没有保护,鸡蛋最多只能从0.1m的高度落到地面而不会摔坏。一位同学设计了如图16所示的装置来保护鸡蛋,用A、B两块粗糙的夹板夹住鸡蛋,鸡蛋下端离装置下端的距离为x="0.45" m,夹板A和B与鸡蛋之间的滑动摩擦力都为鸡蛋重力的5倍。现将该装置从距地面某一高度由静止释放,装置在下落过程中始终保持竖直状态,与地面作用时间极短,落地后没有反弹。取g=10m/s2。求:

小题1:鸡蛋如果不会摔坏,直接撞击地面的最大速度v;
小题2:如果使用该保护装置,鸡蛋落地后不会摔坏,该装置由静止释放时其下端离地面的最大高度H;
小题3:为了使该装置从更高的地方由静止释放,鸡蛋落地后不会摔坏,请你至少提供一种可行而又简单的方法。
参考答案:
小题1:
m/s
小题2:
m?
小题3:略
本题解析:(1)没有保护时,鸡蛋自由下落而不会摔坏,由机械能守恒定律得:
?(1分)
m/s?(1分)
(2)在装置开始下落到着地过程,对鸡蛋应用机械能守恒定律得:
?(2分)
在装置着地到鸡蛋撞地过程,对鸡蛋应用动能定理得:
?(2分)?
?
m?(1分)
(3)略?(2分)
本题难度:一般
4、计算题 如图所示,半径R=2m的四分之一粗糙圆弧轨道AB置于竖直平面内,轨道的B端切线水平,且距水平地面高度为h=1.25m,现将一质量m=0.2kg的小滑块从A点由静止释放,滑块沿圆弧轨道运动至B点以v=5m/s的速度水平飞出(g取10m/s2)。求:
(1)小滑块沿圆弧轨道运动过程中所受摩擦力做的功;
(2)小滑块经过B点时对圆轨道的压力大小;
(3)小滑块着地时的速度大小和方向。

参考答案:解:(1)滑块在圆弧轨道受重力、支持力和摩擦力作用,由动能定理
? mgR-Wf=
mv2
? Wf=1.5J?
(2)FN-mg=m
? ∴FN=4.5N?
(3)小球离开圆弧后做平抛运动
? H=
gt2
? ∴t=0.5s
? 落地时竖直分速度vy=gt=5m
? ∴落地时速度大小v=5
m/s,方向与水平方向夹角为45°
本题解析:
本题难度:困难
5、计算题 如图所示,光滑半圆弧绝缘轨道半径为R,OA为水平半径,BC为竖直直径。一质量为m且始终带+q电量的小物块自A处以某一竖直向下的初速度滑下,进入与C点相切的粗糙水平绝缘滑道CM上,在水平滑道上有一轻弹簧,其一端固定在竖直墙上,另一端恰位于滑道的末端C点,此时弹簧处于自然状态。物块运动过程中弹簧最大弹性势能为EP,物块被弹簧反弹后恰能通过B点。己知物块与水平滑道间的动摩擦因数为μ,直径BC右侧所处的空间(包括BC边界)有竖直向上的匀强电场,且电场力为重力的一半。求:

(1) 弹簧的最大压缩量d;
(2) 物块从A处开始下滑时的初速度v0.
参考答案:(1)
;(2)
。
本题解析:根据功能关系,滑块克服弹簧弹力做功

由动能定理,从滑块开始运动到压缩弹簧最短的过程中

物块被弹簧反弹后恰能通过B点,说明在B点时滑块不受轨道弹力,即
从开始释放滑块到滑块到达B点的过程中运用全程动能定理得
由题意可知
联立以上各式可得
,
本题难度:一般
Every man is a fool sometimes,and none at all times. 人都有糊涂的时候,但谁都不会糊涂一生.