1、填空题 在竖直平面内,一根光滑金属杆弯成如图所示形状,相应的曲线方程为y=2.5 cos
(单位:m),式中k=1m-1。将一光滑小环套在该金属杆上,并从x=0处以v0=5m/s的初速度沿杆向下运动,取重力加速度g=10m/s2。则当小环运动到x=
m时的速度大小v=__________m/s;该小环在x轴方向最远能运动到x=__________m处。
参考答案:
,
本题解析:光滑小环在沿金属杆运动的过程中,只有重力做功,机械能守恒,由曲线方程可知,环在x=0处的y坐标是
在
时,
,选y=0处为零势能参考平面,则有
,解得
当环运动到最高点时,速度为零,同理有
,解得y=0,即
,该小环在x轴方向最远能运动到
处
点评:本题难度较大,换在运动过程中,机械能守恒,根据曲线方程可以确定环的位置
本题难度:一般
2、选择题 如图所示,一物体以初速度v0冲向光滑斜面AB,并能沿斜面升高h.下列说法中正确的是(?)

A.若把斜面从C点锯断,由机械能守恒定律知,物体冲出C点后仍能升高h
B.若把斜面弯成圆弧形,物体仍能沿AB′升高h
C.若把斜面从C点锯断或弯成圆弧状,物体都不能升高h,因为机械能不守恒
D.若把斜面从C点锯断或弯成圆弧状,物体都不能升高h,但机械能仍守恒
参考答案:D
本题解析:物体到达B时速度为零,由机械能守恒定律有mgh=
mv02.若从C锯断,到达最高点时物体有水平速度,则mgh′+
mvx2=
mv02,h′<h;若把斜面弯成圆弧状,到达圆弧最高点时速度v<
,则不能到达最高点B′处,答案为D.
本题难度:简单
3、计算题 如图所示,两平行金属板A、B水平放置,两板间的距离d=40cm.电源电动势E=24V,内电阻r=1Ω,电阻R=15Ω.闭合开关S,待电路稳定后,在两板之间形成匀强电场.在A板上有一个小孔k,一个带电荷量为
C、质量为
kg的粒子P由A板上方高h=10cm处的O点自由下落,从k孔进入电场并打在B板上
点处.当P粒子进入电场时,另一个与P相同的粒子Q恰好从两板正中央
点水平飞入.那么,滑动变阻器接入电路的阻值为多大时,粒子Q与P恰好同时打在
处。 (粒子间的作用力及空气阻力均忽略不计,取g=10m/s2)

参考答案:滑动变阻器接入电路的阻值为8Ω
本题解析:
试题分析:根据机械能守恒定律可得P粒子进入电场时的速度为:
m/s
设P、Q在电场中运动的加速度为a,运动到打在
点的时间为t,则:
对P:
?
对Q:
联立解得:
s,
而
所以,滑动变阻器两端的电压为:

由欧姆定律可得通过滑动变阻器的电流为:
所以,滑动变阻器接入电路的阻值为:
Ω
本题难度:一般
4、简答题 如图所示,质量均为m的物块A和B用弹簧连结起来,将它们悬于空中静止,弹簧处于原长状态,A距地面高度H=0.90m,同时释放两物块,A与地面碰撞后速度立即变为零,由于B的反弹,A刚好能离开地面。若B物块换为质量为2m的物块C(图中未画出),仍将它们悬于空中静止且弹簧为原长,从A距地面高度为H’处同时释放,设A也刚好能离开地面。已知弹簧的弹性势能EP与弹簧的劲度系数k和形变量x的关系是:EP=kx2。试求:(1)B反弹后,弹簧的最大伸长量。(2)H’的大小

参考答案:(1)0.6m?(2)0.75m
本题解析:(1)A落地时,B的速度为
υB=?①
设反弹后上升的最大高度为x,
A恰好离开地面时 kx="mg?" ②
由系统机械能守恒?mυB2=mgx+kx2?③
由①②③联立得? x="0.6m"
(2)将B换成C后,A落地时,C的速度为? υC=?
C反弹后上升到最高时A刚好离开地面,?故仍有 kx=mg
由系统机械能守恒
·2mυc2=2mgx+kx2?解得:H’=0.75m
本题难度:一般
5、计算题 如图所示,一个质量为0.6kg的小球以某一初速度从P点水平抛出,恰好从光滑圆弧AB的A点的切线方向进入圆弧(不计空气阻力,进入圆弧时无机械能损失),并从最低点B通过一段光滑小圆弧滑上另一粗糙斜面CD。已知圆弧AB的半径R=0.9m,θ=600,B在O点正下方,斜面足够长,动摩擦因数u=0.5,斜面倾角为370,小球从p到达A点时的速度为4m/s。(g取10m/s2,cos37°=0.8,sin37°=0.6)问:

(1)P点与A点的水平距离和竖直高度
(2)小球在斜面上滑行的总路程
参考答案:(1) x=
m;y=0.6m;(2)
本题解析:
试题分析: (1)A点的水平分速度为:vAx= vAcos60°=2m/s,
竖直分速度为:vAy= vAsin60°=
m/s,时间t= vAy/g=
s
P点与A点的水平距离x= vAxt=
m
P点与A点的竖直高度y=
=0.6m
(2)设小球斜面向上运动的距离为
,则

?再滑下时设过了A点,则


故小球不能过A点,只能来回摆动,最后停在B点,由能量守恒定律

得:
?(1分)
本题难度:一般