1、计算题 (20分)如图所示,在倾角为30°的光滑斜面上放置一质量为m的物块B,B的下端连接一轻质弹簧,弹簧下端与挡板相连接,B平衡时,弹簧的压缩量为x0,O点为弹簧的原长位置。在斜面顶端另有一质量也为m的物块A,距物块B为3x0,现让A从静止开始沿斜面下滑,A与B相碰后立即一起沿斜面向下运动,并恰好回到O点(A、B均视为质点)。试求:

(1)A、B相碰后瞬间的共同速度的大小;
(2)A、B相碰前弹簧的具有的弹性势能;
(3)若在斜面顶端再连接一光滑的半径R=x0的半圆轨道PQ,圆轨道与斜面相切于最高点P,现让物块A以初速度v从P点沿斜面下滑,与B碰后返回到P点还具有向上的速度,试问:v为多大时物块A恰能通过圆弧轨道的最高点?
参考答案:
?
?
本题解析:(1)设
与
相碰前
的速度为
,
与
相碰后共同速度为
由机械能守恒定律得?
(2分)
由动量守恒定律得?
(2分)
解以上二式得
(2分)
(2)设
、
相碰前弹簧所具有的弹性势能为
,从
、
相碰后一起压缩弹簧到它们恰好到达O点过程中,由机械能守恒定律知
(3分)
解得
(2分)
(3)设物块
第二次与
相碰前的速度为
,碰后
、
的共同速度为
?(1分)
?(1分)
、
一起压缩弹簧后再回到O点时二者分离,设此时共同速度为
,则
(2分)
此后
继续上滑到半圆轨道最高点时速度为
,则
(2分)
在最高点有
(1分)
联立以上各式解得
(2分)
本题难度:一般
2、选择题 如图所示,某段滑雪雪道倾角为30°,总质量为m(包括雪具在内)的滑雪运动员从距底端高为h处的雪道上由静止开始匀加速下滑,加速度为g.在他从上向下滑到底端的过程中,下列说法正确的是 ( )

A.运动员减少的重力势能全部转化为动能
B.运动员获得的动能为mgh
C.运动员克服摩擦力做功为mgh
D.下滑过程中系统减少的机械能为mgh
参考答案:D
本题解析:运动员减少的重力势能转化为动能和内能,A错误
运动员获得的动能等于和外力所做的功即
,B错误
运动员克服摩擦力做功等于
,C错误
下滑过程中系统减少的机械能跟产生内能大小相同即为mgh,D正确
所以选D
本题难度:简单
3、选择题 两根由同种材料制成的均匀电阻丝A、B串联在电路中,A的长度为L,直径为d; B的长度为2L,直径为2d,那么通电后,A、B在相同的时间内产生的热量之比为
A.QA:QB=2:1
B.QA:QB=1:1
C.QA:QB=1:2
D.QA:QB=4:1
参考答案:A
本题解析:直径比为1:2,则横截面积比为1:4,根据电阻定律
知,电阻之比为2:1,根据Q=I2Rt,电流相等,则热量之比为2:1.故A正确,B、C、D错误.故选A.
本题难度:一般
4、选择题 如图所示,直线OAC为某一直流电源的总功率P总随电流I变化的图线,抛物线OBC为同一直流电源内部热功率Pr随电流I变化的图线.若A、B对应的横坐标为2 A,那么线段AB表示的功率及I="2" A对应的外电阻是( )

A. 2 W,0.5Ω
B.4 W,2Ω
C.2 W,1Ω
D.6 W,2Ω
参考答案:A
本题解析:c点代表电源总功率等于电源内部的热功率,此时电路中只有内阻,没有外阻。由
,当电路电流等于2A时,由E=I(R+r)可得R=0.5Ω,P
,A正确。
本题难度:一般
5、选择题 某块砖在一对平衡力作用下运动,则该砖( )
A.势能一定不变,动能一定不变
B.势能可能改变,动能一定不变
C.势能可能改变,动能可能改变
D.势能一定不变,动能可能改变
参考答案:A:根据重力势能的概念可知,只有当物体的高度不变时,重力势能才不变.砖块受力平衡时,若匀速上升则势能会增大,所以A错误;
B:砖块在一对平衡力作用下应做匀速运动,动能一定不变,若匀速上升,则势能会增加,所以B正确;
C:由上面的分析可知,在平衡力作用下,物体的动能一定不变,势能可能变化,所以C错误;
D:由上面的分析可知,在平衡力作用下,势能可能变化,动能一定不变,所以D错误.
故选:B.
本题解析:
本题难度:一般