1、选择题 蹦床项目中,运动员从空中落下与蹦床接触后又被弹起,这 个过程中蹦床受到运动员对它的压力F随时间t的变化图像如图所示,其中t2、t4时刻F-t图线的斜率最大。假设运动员和蹦床受到的空气阻力和摩擦力不计。下列判断正确的有:

A.t1时刻运动员的动能最大
B.t2时刻运动员的动能最大
C.t3时刻蹦床的弹性势能最大
D.t4时刻蹦床的弹性势能大
参考答案:BC
本题解析:当运动员所受合力为零时,动能最大,此时蹦床有一定作用力和重力相平衡。t2、t4时刻F-t图线的斜率最大,说明力变化最快,即速度最大,此时动能最大。当弹簧弹力最大时一定是形变量最大时,此时弹性势能最大。答案选BC。
本题难度:一般
2、简答题 冰壶比赛是在水平冰面上进行的体育项目,由于它的形状像水壶而得名,如图所示.冰壶比赛自1998年被列入冬奥会之后,就成为了越来越普遍的运动项目之一.2010年2月27日在第21届冬奥会上,中国女子冰壶队首次参加冬奥会,获得了铜牌,取得了这个项目的零的突破,令世人瞩目.冰壶比赛的场地如图甲所示.冰道的左端有一个发球区,运动员在发球区边沿的投掷线MN将冰壶以一定的初速度掷出,使冰壶沿着冰道的中心线PO滑行,冰道的右端有一圆形的营垒.以场地上冰壶最终静止时距离营垒圆心O的远近决定胜负.比赛时,为使冰壶滑行得更远,运动员可以用毛刷擦冰壶运行前方的冰面,使冰壶与冰面间的动摩擦因数减小.当对手的冰壶停止在营垒内时,可以用掷出的冰壶与对手的冰壶撞击,使对手的冰壶滑出营垒区.已知冰壶的质量为20kg,营垒的半径为1.8m.设冰壶与冰面间的动摩擦因数μ1=0.008,用毛刷擦冰面后动摩擦因数减小至μ2=0.004.在某次比赛中,若冰壶在发球区受到运动员沿中心线方向推力作用的时间t=10s,使冰壶A在投掷线中点处以v0=2.0m/s的速度沿中心线PO滑出.设冰壶之间的碰撞时间极短,且无机械能损失,不计冰壶自身的大小,g取10m/s2.
(1)冰壶在发球区受到运动员沿中心线方向作用的冲量大小为多少?
(2)若不用毛刷擦冰面,则冰壶停止的位置距离营垒圆心O点多远?
(3)如果在中心线PO上已经静止着一个冰壶B,如图乙所示,冰壶B距圆心O的距离为0.9m,若要使冰壶A能够沿中心线PO将B撞出营垒区,则运动员用毛刷擦冰面的长度至少为多少?


参考答案:(1)设推力对冰壶的冲量大小为I,则根据动量定理I-μ1mgt=mv0
代入数值解得?I=56?N?s?
(2)根据动能定理,12mv20=μ1mgs
s=v202μ1g=25m?
冰壶停止的位置距离营垒圆心的距离?x=30m-25m=5.0m?
(3)冰壶A与冰壶B碰撞的过程中,设冰壶A碰撞前的速度为vA,
碰撞后的速度为vA′,冰壶B碰撞后的速度为vB′,
根据动量守恒定律和功能的关系,有
mvA=mvA′+m?vB′
12mv2A=12mv′A2+12mv′B2
解得?v"A=0,v"B=vA?
即冰壶A与冰壶B碰撞后二者的速度相互交换.
因此可以将整个过程看成为冰壶A一直沿直线PO运动到营垒区外的过程,运动的总位移为s"=31.8m.
根据动能定理,设将冰壶B恰好撞出营垒区外,运动员用毛刷擦冰面的长度为L,则-μ1mg(s′-L)-μ2mgL=0-12mv20
代入数值解得?L=13.6?m?
答:(1)冰壶在发球区受到运动员沿中心线方向作用的冲量大小为56?N?s?
(2)若不用毛刷擦冰面,则冰壶停止的位置距离营垒圆心O点5.0m?
(3)运动员用毛刷擦冰面的长度至少为13.6?m.
本题解析:
本题难度:一般
3、计算题 小物块A的质量为m,物块与坡道间的动摩擦因数为μ,水平面光滑;坡道顶端距水平面高度为h,倾角为θ;物块从坡道进入水平滑道时,在底端O点处无机械能损失,重力加速度为g.将轻弹簧的一端连接在水平滑道M处并固定在墙上,另一自由端恰位于坡道的底端O点,如图所示.物块A从坡顶由静止滑下,

求:(1)物块滑到O点时的速度大小;
(2)弹簧为最大压缩量d时的弹性势能;
(3)物块A被弹回到坡道上升的最大高度.
参考答案:(1)由动能定理得
mgh-μmghcotθ=
,①
得
.?(4分)
(2)在水平滑道上
由能量守恒定律得
=Ep,②
解得Ep=mgh-μmghcotθ.(4分)
(3)设物块A能够上升的最大高度为h1,物块A被弹回过程中
由能量守恒定律得Ep=μmgh1cotθ+mgh1,③
解得h1=
.(4分)
本题解析:题目时要注意一些比较关键的信息词:光滑,无机械能损失。这些都意味着没有摩擦力做功。所以本题可以考虑使用机械能守恒定律。但是在有摩擦力的地方,应该优先使用动能定理。
考点分析:动能定理、能量守恒定律
总结评价:本题的最终问题对大多数同学来说可能较难回答,通过中间的(1)(2)两问,明显缩小了思维难度,能够让大多数同学回答得出。因此平日我们做题思考应该像这个题目一样,多设问一些问题,降低思维难度。
本题难度:一般
4、简答题 质量为m的小球离地面高为H,自由下落,掉进沙坑深度为h,求沙坑对小球的平均阻力.
参考答案:设小球受到的平均阻力为f,取整个过程为研究对象,由动能定理得:
?mg(H+h)=fh
解得f=mg(H+h)h
答:物体在泥中运动时所受平均阻力mg(H+h)h.
本题解析:
本题难度:一般
5、计算题 在距地面30m高处,以10m/s的速度抛出一质量为1kg的物体(g取10m/s2),求
(1)自抛出到落地,重力对物体做功为多少?
(2)落地时物体的动能是多少?
参考答案:(1)300J? (2) 350 J
本题解析:(1)重力做功mgh=1kg×10m/s2×30m=300J(2)由动能定理
本题难度:简单