1、计算题 如图所示,光滑1/4圆弧的半径为R,有一质量为m的物体自A点由静止开始下滑到B点,然后沿粗糙的水平面前进距离s到达C点停止,求:
(1)物体到达B点时的速率vB;
(2)物体与水平面间的动摩擦因素μ。
参考答案:(1)
(2)

本题解析:解:(1)对A到B过程应用动能定理得:?
解得:
?
(2)对全过程应用动能定理得:
?
解得:?
本题难度:简单
2、选择题 质量分别为m1、m2的物体放在光滑的水平面上,分别受到不同的恒力F1、F2的作用,由静止开始运动,下列说法正确的是(?)
A.若在相同位移内它们动量变化相同,则
B.若在相同位移内它们动量变化相同,则
C.若在相同时间内它们动能变化相同,则
D.若在相同时间内它们动能变化相同,则
参考答案:A、D
本题解析:若在相同位移内它们动量变化相同,则根据题意可得
,
,位移相同即
,又因为
,联立三式可得
,A正确,若在相同时间内它们动能变化相同,即
,
,
,
联立可解的
,所以AD正确。
本题难度:简单
3、简答题 如图所示,在光滑桌面上放着木板A,长度为L=1.0m,在木板A的左上端放一可视为质点的小金属块,它的质量和木板的质量相等,最初它们是静止的.现让小金属块以V0=2.0m/s的初速度开始向右滑动,当滑动到木板A的右端时,滑块的速度为V1=1m/s,取?g=l0m/s2,求:
(1)小金属块刚滑过木板A时的速度及滑块与木板间的摩擦因数;
(2)木板A的位移.
参考答案:(1)设小金属块和木块的质量m,小金属块刚滑过木板A时木板的速度为v2.根据动量守恒定律和能量守恒定律得:
mv0=mv1+mv2
12mv20=12mv21+12mv22+μmgl
联立解得:v2=1m/s,μ=0.1
(2)设木板A的位移为s,由动能定理得:
μmgs=12mv22
解得:s=0.5m
答:
(1)小金属块刚滑过木板A时木板的速度为1m/s,滑块与木板间的摩擦因数为0.1;
(2)木板A的位移是0.5m.
本题解析:
本题难度:一般
4、选择题 一物体在互相垂直的两个共力点F1、F2的作用下运动,运动过程中F1对物体做功3J,F2对物体做功4J,则F1与F2的合力对物体做功为( )
A.1J
B.5J
C.7J
D.无法计算
参考答案:w1=3J
w2=4J
故合力的功为:w=w1+w2=3J+4J=7J
故选C.
本题解析:
本题难度:一般
5、简答题 如图所示为研究电子枪中电子在电场中运动的简化模型示意图.在Oxy平面的ABCD区域内,存在两个大小均为E的匀强电场I和II,两电场的边界均是边长为L的正方形(不计粒子所受重力).
(1)在该区域AB边的中点处由静止释放电子,求电子离开ABCD区域的位置;
(2)在电场I区域内适当位置由静止释放电子,电子恰能从ABCD区域左下角D处离开,求所有释放点的位置;
(3)若将左侧电场II整体水平向右移动L/4,仍使电子从ABCD区域左下角D处离开(D不随电场移动),在电场I区域内由静止释放电子的所有位置.
参考答案:(1)设电子的质量为m,电量为e,在电场I中释放后将做出速度为零的匀加速直线运动,出区域I时的速度为vo,接着进入电场II做类平抛运动,假设电子从CD边射出,出射点纵坐标为y,对电子的整个运动过程运用动能定理和匀变速直线运动公式有:eEL=12mv2,
在电场Ⅱ区域内的偏转,L=vt,y1=12at2=eE2m?L2v2=14L,方向向下,
故:y=L2-y1=L4
所以位置坐标(-2L,14L)
(2)设释放位置坐标为(x,y),在电场I中电子被加速到v1,然后进入电场II做类平抛运动,并从D点离开,有:eEx=12mv2,
L=vt,y?=12at2=eE2m?L2v2=L24x,所以满足xy=L24方程的点即为释放点的位置
(3)设释放位置坐标为(x,y),eEx=12mv2,在电场I中加速到v2,进入电场II后做类平抛运动,在高度为y′处离开电场II时的情景与(2)中类似,然后电子做匀速直线运动,经过D点,则有:
L=vt1,L4=vt2,
y2=12at21=eE2m?L2v2=L24x,
y3=at1t2=eEm?Lv?L4v=eEL24mv2=L28x,
y=y2+y3=L24x+L28x=3L28x,
所以满足y=3L28x方程的点即为释放点的位置.
答:(1)在该区域AB边的中点处由静止释放电子,电子从(-2L,14L)离开ABCD区域.
(2)在电场I区域内适当位置由静止释放电子,电子恰能从ABCD区域左下角D处离开,所有释放点为满足xy=L24的位置.
(3)若将左侧电场II整体水平向右移动在电场I区域内由静止释放电子的所有位置,在电场I区域内由静止释放电子的所有位置为y=3L28x.
本题解析:
本题难度:一般