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1、计算题 如图所示,轨道ABO在同一竖直平面内,由光滑水平轨道OB和倾角θ=30°、高度h=1m的倾斜轨道BA连接而成, OB与BA连接处是半径很小的圆弧,水平轨道上一轻质弹簧左端O固定在竖直的墙上,质量m=0.5kg的小物块从BA轨道上A点由静止开始下滑。已知物块与倾斜轨道间的动摩擦因数
,重力加速度g=10m/s2,弹簧形变始终在弹性限度内.求:

(1)物块第一次在水平轨道上压缩弹簧运动到速度为零时,弹簧具有的弹性势能EP;
(2)物块在倾斜轨道上滑动的总路程s;
(3)物块第n次压缩弹簧后,沿倾斜轨道上升的最大高度hn.
参考答案:(1)
(2)
(3)
本题解析:(1)物块从A点到第一次压缩弹簧速度为零过程,
由功能关系有:
?(1分)
解得:
?(1分)
(2)物块最终静止在水平轨道上,且弹簧形变量为零
由动能定理有:
?(2分)
解得:
?(1分)
(3)设物块第1、2、3……次压缩弹簧后,沿倾斜轨道上升的最大高度分别为h1、h2、h3……,则:


?(1分)
…………
解得:
、
、
……(1分)
则有:
?(1分)
点评:本题难度中等,处理此题时,应利用能量守恒或能量转化角度分析问题,注意重力做功与路径无关,摩擦力做功与路径有关
本题难度:一般
2、简答题
⑴列车在行驶过程中所受的阻力大小.
⑵列车的额定功率.
⑶列车从开始运动到停下所经过的总路程
参考答案:(1)6×104 N(2)
(3)14 km
本题解析:⑴依题意可求刹车时列车的加速度
················· 2分
由牛二律,得
················································· 2分
代入数据可求得
=6×104 N················································ 2分
⑵列车的额定功率
··········· 4分
⑶对列车运动全过程由动能定理有
····················· 4分
代入数据可求得s1=1.4×104 m=14 km································· 2分
本题难度:简单
3、选择题 物体静止在光滑水平面上,先对物体施加一水平向右的恒力F1经时间t后撤去F1立即再对它施加一水平向左的恒力F2,又经时间2t后物体回到出发点,在这一过程中,F1、F2分别对物体做的功W1、W2的关系是( )
A.W1:W2=1:1
B.W1:W2=1:2
C.W1:W2=2:3
D.W1:W2=4:5
参考答案:令恒力F1作用ts后物体的速度为v1,恒力F2又作用2ts后物体的速度为v2
所以物体在第一个ts内的位移为x1=v12t,物体在第二个ts内的位移x2=v1+v22?2t
根据题意物体在第2个ts内回到出发点,故有:
x1=-x2
整理得:v1=-23v2?
根据动能定理有力F1做的功等于物体动能的变化有:W1=12mv12
力F2对物体做的功等于W2=12mv22-12mv12
解得W1:W2=4:5
故选D
本题解析:
本题难度:一般
4、选择题 以速度v飞行的子弹先后穿透两块由同种材料制成的钢板,子弹在钢板中受到阻力相同且恒定。若子弹穿透两块钢板后的速度分别为0.8v和0.6v,则两块钢板的厚度之比为
A.1:1
B.9:7
C.8:6
D.9:16
参考答案:D
本题解析:设阻力为F,第一、二块钢板的厚度分别为
,则由动能定理有:
--①?
---②
联系①②解得
,故选D。
本题难度:简单
5、选择题 世界男子网坛现年排名第一的瑞士选手费德勒,在上海大师杯网球赛上发出一记S球,声纳测速仪测得其落地速度为V1,费德勒击球时球离地面的高度为h,击球瞬间球有竖直向下的速度V0,已知网球质量为m,不计空气阻力,则费德勒击球时对球做的功W为(?)
A.
B.
C.
D.
参考答案:D
本题解析:根据动能定理,将发球直至球落地整个过程分析得
,可见D正确。
本题难度:简单