1、计算题 如图所示,倾角θ=30°、长L=2.7m的斜面,底端与一个光滑的1/4圆弧平滑连接,圆弧底端切线水平。一个质量为m=1kg的质点从斜面最高点A沿斜面下滑,经过斜面底端B恰好到达圆弧最高点C,又从圆弧滑回,能上升到斜面上的D点,再由D点由斜面下滑沿圆弧上升,再滑回,这样往复运动,最后停在B点。已知质点与斜面间的动摩擦因数为μ=
,g=10m/s2,假设质点经过斜面与圆弧平滑连接处速率不变。求:
(1)质点第1次经过B点时对圆弧轨道的压力;
(2)质点从A到D的过程中质点下降的高度;
(3)质点从开始到第6次经过B点的过程中因与斜面摩擦而产生的热量.

参考答案:解:(1)设圆弧的半径为R,则质点从C到B过程,
由? 
?
得:
N=30N?
根据牛顿第三定律,质点第1次经过B点对圆弧轨道的压力为30N。
(2)设质点第一次由B点沿斜面上滑的速度为
, B点到D点的距离为L
?
代入数据解得:
=0.9m?
则质点从A点到D点下降的高度h=0.9m?
(3)设质点第2次由B点沿斜面上滑的速度为
,沿斜面上滑的距离为L2.则
?
得:
?
同理可推得:
质点第n次由B点沿斜面上滑的距离Ln为
所以质点从开始到第6次经过B点的过程中,
在斜面上通过的路程为S=L+2(L1+L2)=5.1m?
Q=μmgcos30°S=12.75J
本题解析:
本题难度:一般
2、选择题 在变速运动中,物体的速度由0增加到v,再由v增加到2v,合外力做功分别为W
和W
,则W
与W
之比为
A.1:1
B.1:2
C.1:3
D.1:4
参考答案:C
本题解析:根据动能定理合外力做功等于动能变化量。所以
,
所以有
本题难度:一般
3、简答题 雪橇是一种深受青少年喜爱的雪上运动器材.在一次滑雪运动中,某同学坐在雪橇上,从静止开始沿着高度为15m的斜坡滑下,到达底部时速度为10m/s,人和雪橇的总质量为60kg.已知g=10m/s2.求:
(1)下滑过程中,合外力对人和雪橇做的功;
(2)下滑过程中,人和雪橇克服阻力做的功.
参考答案:(1)以人和雪橇整体为研究对象,对于下滑过程,根据动能定理得:
W合=12mv2t-12mv20
代入数据可得:W合=3000J;
(2)以人和雪橇整体为研究对象:W合=WG+Wf=mgh+Wf;
代入数据得:Wf=-6000J
所以,克服摩擦力做的功为6000J.
答:
(1)下滑过程中,合外力对人和雪橇做的功是3000J;
(2)下滑过程中,人和雪橇克服阻力做的功是6000J.
本题解析:
本题难度:一般
4、选择题 运动员用200N的力把质量为0.5kg的球抛出,球在水平路面上滚动30m,则该学生对球做的功是:(?)
A.6000J
B.150J
C.3000J
D.无法确定
参考答案:D
本题解析:
做功的两个必要因素是:力和在力方向上的位移。由于球在有力时在力的方向上的位移未知,所以无法求出学生对球做的功。故选D。
本题难度:简单
5、计算题 如图所示,王鹏以v0=8m/s的速度将质量m=6kg的铅球斜向上抛出,他的出手高度h=1.8m。若忽略空气阻力,取g=10m/s2。求:

(1)铅球在掷出时所具有的重力势能(以地面为参考平面);
(2)铅球在掷出时的动能;
(3)铅球落地时的速度大小。
参考答案:(1)108J;(2)192J;(3)10m/s
本题解析:
试题分析: (1)铅球在掷出时所具有的重力势能
?
(2)铅球在掷出时的动能
?
(3)由动能定理得?
解得 铅球落地时的速度
(1分)
本题难度:一般