1、选择题 固定于竖直面内的粗糙斜杆,在水平方向夹角为300,质量为m的小球套在杆上,在大小不变的拉力作用下,小球沿杆由底端匀速运动到顶端,为使拉力做功最小,拉力F与杆的夹角α和拉力大小F各为多少( )
A.α=0°,F=
mg
B.α=45°,F=mg
C.α=60°,F=mg
D.α=60°,F=mg
参考答案:小球由底端到顶端过程由动能定理得W?拉+W?G+W?f=△E?k=0,可知,若要求拉力做功最小应使摩擦力做功W?f为零,即f=0,由f=μF?N得F?N=0,对小球受力分析如图,设拉力方向与杆夹角为α,由平衡条件得F?T.cosα=mgsin30°,F?Tsinα=mgcos30°,两式联立可解得α=60°,F=mg,故D正确,ABC错误.

故选D.
本题解析:
本题难度:一般
2、计算题 (8分)如图,光滑水平面AB与竖直面的半圆形导轨在B点相连接,导轨半径为R,一质量为m的静止木块在A处压缩弹簧,释放后,木块获得一向右的初速度,当它经过B点进入导轨瞬间对导轨的压力是其重力的7倍,之后向上运动恰能通过轨道顶点C,不计空气阻力,试求:

(1)弹簧对木块所做的功;
(2)木块从B到C过程中克服摩擦力做的功;
参考答案:⑴、
⑵、
本题解析:本题考查对动能定理的应用,弹簧对物块做功转化为物体的动能,在B点根据合力提供向心力
可求出B点动能,即可求出弹簧对木块做功,在C点只有重力提供向心力,可求出C点动能,从B点到C点应用动能定理可求得第二问
本题难度:一般
3、计算题 质量为m的物体以初动能100J从倾角为θ的斜面底端A点沿斜面匀变速滑行到斜面上B点时,物体的动能减少80J,机械能减少32 J,则当物体回到A点时的动能为多少?
参考答案:解:设由A点到B点经过的位移为s1,运动到C点的速度减为0,由B点到C点的位移为?s2
对于由A点到B点的过程运用动能定理可得-mgs1sinθ-μmgcosθs1=-80 J
且μmgcosθs1=32 J
对于由B点到C点的过程运用动能定理可得-mgs2sinθ-μmgcosθs2=-20 J
所以s1=4s2
所以μmgcosθs2=
所以上升过程中摩擦力做的总功为-40 J
下降过程摩擦力大小不变,总位移大小相同,所以下降的过程中摩擦力做功也为-40 J
对全过程利用动能定理即可解得物体回到出发点时的动能为20 J
本题解析:
本题难度:一般
4、计算题 在水平地面MN上方高度为h=0.45m处有一个粗糙绝缘平台PQ,如图所示,平台上方PR右侧有水平向右的有界匀强电场,场强E=1.1×104N/C。有一质量m=1.0×10-3kg、带电量为q=-1.0×10-6C的滑块放在平台上,距离平台左端P点L=0.5m处,滑块与平台的滑动摩擦因数为μ=0.2。现给滑块水平向左的初速度v0=4m/s,问:
(1)滑块经过P点时的速度多大?
(2)滑块落地点距N点多远?

参考答案:解:(1)由动能定理:
得:
(2)由
,得

本题解析:
本题难度:一般
5、简答题 如图所示,长木板A上右端有一物块B,它们一起在光滑的水平面上向左做匀速运动,速度
v0=2.0m/s.木板左侧有一个与木板A等高的固定物体c.已知长木板A的质量为mA=1.0kg,物块B的质量为mB=3.0kg,物块B与木板A间的动摩擦因数μ=0.5,取g=10m/s2.

(1)若木板A足够长,A与C第一次碰撞后,A立即与C粘在一起,求物块曰在木板A上滑行的距离工应是多少;
(2)若木板A足够长,A与C发生碰撞后弹回(碰撞时间极短,没有机械能损失),求第一次碰撞后A、B具有共同运动的速度;
(3)若木板A长为0.51m,且A与C每次碰撞均无机械能损失,求A与C碰撞几次,B可脱离A?
参考答案:(1)A与C碰撞后速度变为0,而B继续运动,受摩擦力作用速度由V0减到0,由动能定理得:
? ?-μmBgL=0-12mB?V02
? ?得? L=0.40m?
? (2)若A与C碰撞后速度仍为V0,方向相反;以AB为研究对象,设公共速度v,
? 水平方向不受外力动量守恒,设向左为正方向:
? mBV0-mAV0=(mA+mB)v?
? 代入数据得v=1.0m/s,方向水平向左.?
? (3)第一次A与C碰撞后,A、B有共同的速度V′,B相对A滑行的距离L1,则:
? μmAg?L1=12mAV02+?12mBV02-12(mA+mB)?V′2
?代入数据得L1=0.40m;
?第二次A、C碰撞后至AB有公共速度V′′,B在A上滑行L2,则:
? mBv′-mAv′=(mA+mB)V′′
?μmAg?L2=12mAV′2+?12mBV′2-12(mA+mB)?v′′2
?得L2=0.10m
? 设第三次AC碰撞后,AB有公共速度V′′′,B在A上滑行L3,则:
? mBV′′-mAV′′=(mA+mB)V′′′
? μmAgL3=12mAV′′2+?12mBV′′2-12(mA+mB)V′′′2
? 代入数据得L3=0.025m
?由L1+L2+L30.525m>0.51m? 得第三次碰撞后B可脱离A.
答:(1)物块B在木板A上滑行的距离 0.4m
? (2)第一次碰撞后A、B具有共同运动的速度1.0m/s,方向水平向左.
? (3)A与C碰撞3次.
本题解析:
本题难度:一般