1、简答题 如图所示,一个半径为R=1.00m粗糙的
圆弧轨道,固定在竖直平面内,其下端切线是水平的,轨道下端距地面高度h=1.25m.在轨道末端放有质量为mB=0.30kg的小球B(视为质点),B左侧装有微型传感器,另一质量为mA=0.10kg的小球A(也视为质点)由轨道上端点从静止开始释放,运动到轨道最低处时,传感器显示读数为2.6N,A与B发生正碰,碰后B小球水平飞出,落到地面时的水平位移为s=0.80m,不计空气阻力,重力加速度取g=10m/s2.求:
(1)小球A在碰前克服摩擦力所做的功;
(2)A与B碰撞过程中,系统损失的机械能.
参考答案:(1)在最低点对A球由牛顿第二定律有:FA-mAg=mAV2AR?
∴vA=4.00m/s?
?在A下落过程中由动能定理有:mAgR-Wf=12mAv2A?
∴A球下落的过程中克服摩擦力所做的功为Wf=0.20J?
(2)碰后B球做平抛运动
在水平方向有s=v′Bt
在竖直方向有h=12gt2
联立以上两式可得碰后B的速度为v′B=1.6m/s?
在A、B碰撞由动量守恒定律有:mAvA=mAv′A+mBv′B?
∴碰后A球的速度为v′A=-0.80m/s?负号表示碰后A球运动方向向左?
由能量守恒得碰撞过程中系统损失的机械能为△E损=12mAv2A-12mAv′A212mBv′B2?
故△E损=0.384J
∴在A与B碰撞的过程当中,系统损失的机械能为0.384J.
本题解析:
本题难度:一般
2、选择题 在离地H高处,一人水平抛出一个质量为m的物体,当落到离地h高处,物体的速度变为v,则物体被抛出时动能是( )
A.
mv2+mgh
B.mv2+mgh-mgH
C.mgH-mv2
D.mv2-mgh+gH
参考答案:以地面为零势能面,物体被抛出后只有重力做功,机械能守恒,根据机械能守恒定律得:
EK+mgH=12mv2+mgh
解得:EK=12mv2+mgh-mgH
故选B
本题解析:
本题难度:一般
3、选择题 如图为湖边一倾角为30°的大坝横截面示意图,水面与大坝的交点为O.一人站在A点以速度v0沿水平方向扔一小石子,已知AO=40m,不计空气阻力(g取10m/s2),下列说法正确的是( )
A.若v0>18m/s,则石块可以落入水中
B.若v0<20m/s,则石块不能落入水中
C.若石子能落入水中,则v0越大,落水时速度方向与水平面的夹角越大
D.若石子不能落入水中,则v0越大,落到斜面上时速度方向与斜面的夹角越大