1、计算题 在农村人们盖房打地基叫打夯,夯锤的结构如图10所示,打夯共有5人,四个人分别握住夯锤的一个把手,一个人负责喊号,喊号人一声号子,四个人同时向上用力竖直将夯锤提起,号音一落四人同时松手,夯锤落至地面将地基砸实。某次打夯时,设夯锤的质量为80kg,将夯锤提起时,每个人都对夯锤施加竖直向上的力,大小均为250N,力的持续时间为0.6s,然后松手。夯锤落地时将地面砸出2cm深的一个凹痕。求:
(1)四个人松手瞬间夯锤的速度?
(2)夯锤能够上升的最大高度?
(3)夯锤落地时对地面的作用力为多大?(g=10m/s2)
参考答案:(1)对夯锤,由牛顿第二定律得:
?①(3分)
?②(3分)
解得:
?(1分)
(2)夯锤先做匀加速直线运动再做竖直上抛运动:
匀加速:
?③(3分)
竖直上抛:
?④(3分)
∴上升的最大高度:
?(1分)
(3)对夯锤由动能定理得:
?⑤(3分)
解得:
?(1分)
本题解析:略
本题难度:一般
2、计算题 如图所示,在E=1×103N/C的竖直匀强电场中,有一光滑的半圆形绝缘轨道QPN竖直放置与一水平绝缘轨道MN相切连接,P为QN圆弧的中点,其半径R=40cm,一带负电电荷量q=10-4C的小滑块质量m=20g,与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.4,从位于N点右侧s=1.5m处的M点以初速度v0向左运动,取g=10m/s2.

求:(1)若滑块初速度v0为6m/s, 则滑块通过P点时对轨道的压力是多大?
(2)若使小滑块在运动中不离开轨道QPN(Q点、N点除外)问小滑块从M点出发时的初速度满足什么条件?
参考答案:(1)1.3N(2)v0≥4m/s或
本题解析:(1)设小球到达P点时速度为v, 滑块从开始运动到达P点过程中,由动能定理得-mg?R+qE?R-μ(mg-qE)?S=1/2mv2—1/2 mv02?2分
代入数据解得:v2=24m/s? 1分
在P点,由支持力提供向心力,由向心力公式N=mv2/ R=1.3N? 2分
由牛顿第三定律得到压力也为1.3N? 1分
故运动的滑块通过P点时对轨道的压力是1.3N
(2)设小球恰能到达Q点时速度为v,根据向心力公式,有mg-qE=mv2/ R ,
滑块从开始运动到达Q点过程中,由动能定理得
-mg?2R+qE?2R-μ(mg-qE)?S=1/2mv2—1/2 mv02? 2分
联立两式并代入数据解得:v0=4m/s? 1分
若滑块恰能滑到P点停止,滑块从开始运动到达P点过程中,由动能定理有
qE?R-mg?R-μ(mg-qE)?S="0—1/2" mv02? 2分
代入数据解得:v02=10m/s,
1分
综上所述,小滑块在运动中不离开轨道,小滑块从M点出发时的初速度必须满足:v0≥4m/s或
2分
点评:在应用动能定理求解问题时,要明确两个状态一个过程,要进行受力分析和做功分析,本题又考查了圆周运动的知识,可见是一个综合性比较强的题目
本题难度:一般
3、选择题 一颗子弹以某一水平速度击中静止在光滑水平面上的木块,并从中穿出,对于这一过程,下列说法中正确的是( )
A.子弹减小的机械能等于木块增加的机械能
B.子弹和木块组成的系统机械能的损失量等于系统产生的热量
C.子弹减少的机械能等于木块增加的动能与木块增加的内能之和
D.子弹减少的动能等于木块增加的动能与子弹和木块增加的内能之和
参考答案:A、由于子弹和木块的滑动摩擦力做负功,根据能量守恒,
子弹减小的机械能转化成木块增加的机械能和内能.故A错误.
B、由于子弹和木块的滑动摩擦力做负功,根据能量守恒得:
子弹和木块组成的系统机械能的损失量等于系统产生的热量,故B正确.
C、子弹减少的机械能等于木块增加的动能与系统增加的内能之和,故C错误.
D、子弹减少的动能等于木块增加的动能与子弹和木块增加的内能之和,故D正确.
故选BD.
本题解析:
本题难度:一般
4、计算题 (15分)在一次国际城市运动会中,要求运动员从高为H的平台上A点,由静止出发,沿着动摩擦因数为μ的滑道向下运动到B点后水平滑出,最后落在水池中,如图所示,设滑道的水平距离为L,B点的高度h可由运动员自由调节(取g=10m/s2),求:

⑴运动员到达B点的速度与高度h的关系;
⑵运动员要达到最大水平运动距离,B点的高度h应调为多大?对应的最大水平距离smax为多少?
⑶若图中H=4m,L=5m,动摩擦因数μ=0.2,则水平运动距离要达到7m,h值应为多少?
参考答案:⑴vB=
;⑵当h=
时,smax=H-μL+L;⑶h1=2.62m,h2=0.38m
本题解析:⑴设斜面的长度为s,斜面倾角为θ,运动员到达B点的速度为vB,在运动员由A点运动至B点的过程中,运动员受重力mg、斜面的支持力N和滑动摩擦力f=μmgcosθ作用,支持力N始终不做功,根据动能定理有:mg(H-h)-μmgcosθs=
-0?①
根据图中几何关系有:L=scosθ?②
由①②式联立解得:vB=
?③
⑵运动员离开B点后做平抛运动,设经时间t落入水池,根据平抛运动规律,在水平方向有:x=vBt ④
在竖直方向上有:h=
?⑤
运动员运动的水平距离为:s=x+L?⑥
由③④⑤⑥式联立解得:s=
+L?⑦
由于h+(H-h-μL)=H-μL(为定值),所以,当h=H-h-μL,即h=
时,xmax=H-μL
即运动员运动的最大水平距离smax=xmax+L=H-μL+L
⑶根据⑦式,当s=7m,H=4m,L=5m,μ=0.2时,解得:h1=
m=2.62m,h2=
m=0.38m
本题难度:一般
5、计算题 如图所示,AB和CD是半径为R=1m的1/4圆弧形光滑轨道,BC为一段长2m的水平轨道质量为2kg的物体从轨道A端由静止释放,若物体与水平轨道BC间的动摩擦因数为0.1。求:
(1)物体第1次沿CD弧形轨道可上升的最大高度;
(2)物体最终停下来的位置与B点的距离。

参考答案:(1)0.8m
(2)2m
本题解析:
本题难度:困难