1、选择题 如图为某探究活动小组设计的节能运输系统.斜面轨道倾角为30°,质量为M的木箱与轨道的动摩擦因数为
.木箱在轨道顶端时,自动装货装置将质量为m的货物装入木箱,然后木箱载着货物沿轨道无初速度滑下,当轻弹簧被压缩至最短时,自动卸货装置立刻将货物卸下,然后木箱恰好被弹回到轨道顶端,再重复上述过程.下列选项正确的是( )

A.m=M
B.m=2M
C.木箱不与弹簧接触时,上滑的加速度大于下滑的加速度
D.在木箱与货物从顶端滑到最低点的过程中,减少的重力势能全部转化为弹簧的弹性势能
参考答案::BC
本题解析::木箱和货物下滑过程中,令下滑高度为h,根据功能关系有(M+m)gh-μ(M+m)gh
=E弹.
木箱上滑过程中,根据功能关系有-Mgh-μMgh
=0-E弹.代入相关数据,整理得m=2M,A错误,B正确;木箱和货物下滑过程中,根据牛顿第二定律有: a1=g(sin θ-μcos θ),方向沿斜面向下.
木箱上滑过程中,根据牛顿第二定律有: a2=g(sin θ+μcos θ),方向沿斜面向下,所以C正确;
根据能量守恒定律知,还有一部分机械能由于克服摩擦力做功转化为内能,D错误.
本题难度:简单
2、计算题 (18分)如图所示,圆管构成的半圆形轨道竖直固定在水平地面上,轨道半径为R,MN为直径且与水平面垂直,直径略小于圆管内径的小球A以某一速度冲进轨道,到达半圆轨道最高点M时与静止于该处的质量与A相同的小球B发生碰撞,碰后两球粘在一起飞出轨道,落地点距N为2 R。重力加速度为g,忽略圆管内径,空气阻力及各处摩擦均不计,求

(1)粘合后的两球从飞出轨道到落地的时间t;
(2)小球A冲进轨道时速度v的大小。
(3)小球A与小球B球碰撞前瞬间对轨道的压力多大?方向如何?
参考答案:(1)
?(2)
?(3)
?,?方向竖直向上
本题解析:(1)粘合后的两球飞出轨道后做平抛运动,竖直方向分运动为自由落体运动,有
?①? ( 2分)?
解得
②? (1分)
(2)设球A的质量为m,碰撞前速度大小为v1,把球A冲进轨道最低点时的重力势能定为0,
由机械能守恒定律知
?③(3分)
设碰撞后粘合在一起的两球速度大小为v2,
由动量守恒定律知
?④( 3分)
飞出轨道后做平抛运动,,有
?⑤ (2分 )
综合②③④⑤式得
?(2分 )
(3)
? (2分 )
? (1分)
?(1分)
方向竖直向上(1分)
本题难度:一般
3、计算题 质量分别为m1和m2的两个小球叠放在一起,从高度为h处自由落下,如图所示。已知h远大于两球半径,所有的碰撞都是完全弹性碰撞,且都发生在竖直方向上。若碰撞后m2恰处于平衡状态,求

(i)两个小球的质量之比m1:m2;
(ii)小球m1上升的最大高度。
参考答案:
=1:3;H=4h
本题解析:下降过程为自由落体运动,触地时两球速度相同,V=
,
碰撞地之后,速度瞬间反向,大小相等,选
与
碰撞过程为研究过程,碰撞前后动量守恒,设碰后
速度大小分别为
,碰后
处于平衡状态,速度为0
选向上方向为正方向,则:(
-
)V=

由能量守恒定律得:
(
+
)
=


联立解得:
:
=1:3
=2
反弹后高度为:H=
/(2g)=4h
本题难度:一般
4、选择题 如图所示,半径r=0.5m的光滑圆轨道被竖直固定在水平地面上,圆轨道最低处有一小球(小球的半径比r小很多)。现给小球一个水平向右的初速度v0,要使小球不脱离轨道运动,v0应满足

[? ]
A.
B.
C.
D.
参考答案:CD
本题解析:
本题难度:一般
5、选择题 下列情形中物体机械能守恒的是( )
A.物体在某恒力的作用下沿水平方向做加速运动
B.自由落体运动
C.匀速降落的跳伞运动员
D.飞机在跑道上加速滑行准备起飞
参考答案:A、物体在某恒力的作用下沿水平方向做加速运动,动能增加,势能不变,故机械能增加,故A错误;
B、自由落体运动总有重力做功,机械能守恒,故B正确;
C、匀速降落的跳伞运动员,势能减小,动能不变,故机械能减小,故C错误;
D、飞机在跑道上加速滑行准备起飞,动能增加,势能不变,故机械能增加,故D错误;
故选B.
本题解析:
本题难度:简单