1、计算题 如图所示,ABC是光滑轨道,其中BC部分是半径为R的竖直放置的半圆.一质量为M的小木块放在轨道水平部分,木块被水平飞来的质量为m的子弹射中,并滞留在木块中.若被击中的木块沿轨道能滑到最高点C,已知木块对C点的压力大小为(M+m)g,求:子弹射入木块前瞬间速度的大小.
参考答案:
本题解析:设子弹射入木块瞬间速度为v,射入木块后的速度为vB,到达C点?
时的速度为vC。
子弹射入木块时,系统动量守恒,可得:
?① (3分)
木块(含子弹)在BC段运动,满足机械能守恒条件,可得
?② (4分)
木块(含子弹)在C点做圆周运动,设轨道对木块的弹力为T,
木块对轨道的压力为T′,可得:
?③ (4分)
又:T =T′=(M+m)g?④
由①、②、③、④方程联立解得:
子弹射入木块前瞬间的速度:
?(2分)
点评:对于圆周运动,常常是机械能守恒定律或动能定理与牛顿定律的综合.子弹射击木块过程,基本的规律是动量守恒.
本题难度:一般
2、简答题 如图所示,一物块以6 m/s的初速度从曲面A点下滑,运动到B点速度仍为6 m/s;若物体以5 m/s的初速度仍由A点下滑,则它运动到B点时的速度为?

参考答案:大于5 m/s
本题解析:
物块由A点运动到B点,重力做正功,摩擦力做负功,由动能定理有:
当物块初速度为6 m/s时,物块由A点运动到B点的过程,速度大小不变,动能变化为零,WG=Wf。由于物块做圆周运动,速度越大,所需向心力越大,曲面对物块的支持力越大,摩擦力越大,在相同路程的条件下,摩擦力的功越大,所以,当物块初速度为5 m/s时,摩擦力的功比初速度为6 m/s时要小,WG>Wf,到达B点的速度将大于5 m/s.
本题难度:一般
3、简答题 由内壁光滑的细管制成的直角三角形管道ABC安放在竖直平面内,BC边水平,AC管长5m,直角C处是小的圆弧,∠B=37?。从角A处无初速度地释放两个光滑小球(小球的直径比管径略小),第一个小球沿斜管AB到达B处,第二个小球沿竖管AC到C再沿横管CB到B处,(已知
,管内无空气阻力,取g=10m/s2)求

(1)两小球到达B点时的速度大小之比
(2)两小球到达B点时的时间之比
参考答案:(1)1:1 ?(2)1:1
本题解析:(1)设AC长为
,小球到达B点时的速度为
,根据机械能守恒定律,
?……………(3分)
所以
……………(2分)
可见小球的速度只与高度
有关,与路径无关,
……………(3分)
?(2)第一个小球的运动时间由
?定?……(1分)
根据牛顿第二定律
?得
……(1分)
故
……(1分)
第二个小球在竖管中的运动时间由
?得
……………⑤(2分)
第二个小球在横管中做匀速直线运动,运动时间由
定…………(1分)
所以
…………(2分)
所求
该比值与h及g的取值无关
本题难度:一般
4、选择题 如图所示,一小球自A点由静止自由下落,到B点时与弹簧接触,到C点时弹簧被压缩到最短.若不计弹簧质量和空气阻力,在小球由A→B→C的过程中,若仅以小球为系统,且取地面为参考面,则( )
A.小球从A→B的过程中机械能守恒
B.小球从B→C的过程中只有重力和弹力做功,所以机械能也守恒
C.小球从B→C的过程中减少的机械能,等于弹簧弹性势能的增量
D.小球到达C点时动能为零,重力势能为零,弹簧的弹性势能最大