1、计算题 (18分)如图所示,一个质量为m的钢性圆环套在一根固定的足够长的水平直杆上,环的半径略大于杆的半径。环与杆之间的动摩擦因数为
,t=0时刻给环一个向右的初速度v0,同时对环施加一个方向始终竖直向上的力F,已知力F的大小F=kv(k为常数,v为环的运动速度),且有kv0>mg。t=t1时刻环开始沿杆做匀速直线运动,试求:

(1)t=0时刻环的加速度;
(2)全过程中环克服摩擦力做的功;
(3)0~t1时间内环沿杆运动的距离。
参考答案:⑴t=0时刻,由牛顿第二定律得?N+mg=F=kυ0?(2分)
f=μN=ma(2分)
由以上两式解得?
?(1分)
⑵当F=kυ1=mg时,环做匀速直线运动,此时速度为
(2分)
全过程克服摩擦力做的功为
?(3分)
⑶由动量定理得?
?(2分)
由于环运动过程中每一时刻有?
所以有?
?(2分)
由以上式子得?
?(2分)
环在t1时间内的位移为?
?(2分)
其他合理解答,同样给分。
本题解析:略
本题难度:一般
2、计算题 如图,倾角为θ的光滑斜面上放有两个质量分别为m的小球A和B,两球之间用一根长为L的轻杆相连,下面的小球B离斜面底端的高度为h。两球从静止开始下滑,不计球与地面碰撞时的机械能损失,且地面光滑,求:

(1)两球在光滑水平面上运动时的速度大小;
(2)此过程中杆对A球所做的功;
参考答案:(1)
(2)
本题解析:(1)由于不计摩擦及碰撞时的机械能损失,因此两球组成的系统机械能守恒。两球在光滑水平面上运动时的速度大小相等,设为v,根据机械能守恒定律有:
? 4分
解得:
? 2分
(2)因两球在光滑水平面上运动时的速度v比B从h处自由滑下的速度
大,
增加的动能就是杆对B做正功的结果。B增加的动能为:
? 4分
因系统的机械能守恒,所以杆对B球做的功与杆对A球做的功的数值应该相等,杆对B球做正功,对A做负功。
所以杆对A球做的功为:
。 2分
点评:本题难度中等,明确整体的运动过程和做功过程是关键,巧妙应用能量守恒定律使计算过程变得简单
本题难度:一般
3、选择题 人从高h处将一质量为m的小球水平抛出,不计空气阻力,测得球落地时速度大小为υ,则人抛球时对小球做的功为( )
A.mgh-
mv2
B.mgh+mv2
C.mv2-mgh
D.mv2
参考答案:对小球,从抛出到落地的整个过程中,由动能定理得:W+mgh=12mv2,
解得人对小球做功:W=12mv2-mgh;
故选:C.
本题解析:
本题难度:简单
4、选择题 如图所示,长为L、倾角为
的光滑绝缘斜面处于电场中,一带电量为
、质量为
的小球,以初速度
从斜面底端A点开始沿斜面上滑,当到达斜面顶端B点时,速度仍为
,则(? )

A.A、B两点间的电压一定等于
B.小球在B点的电势能一定大于在A点的电势能
C.若电场是匀强电场,则该电场的电场强度的最大值为
D.若该电场是斜面中点正上方某点的点电荷Q产生的,则Q一定是正电荷
参考答案:A
本题解析:根据动能定理:
,可求:
,故A正确;小球从A运动到B的过程中,重力势能增加,电势能减小,则小球在B点的电势能一定小于小球在A点的电势能.故B错误;若电场力与重力、支持力的合力为零时,小球做匀速直线运动,到达B点时小球速度仍为v0.小球的重力沿斜面向下的分力为mgsinθ一定,则当电场力沿斜面向上,大小为F=mgsinθ时,电场力最小值,场强最小,又电场力F=Eq,则该电场的场强的最小值一定是
,故C错误;若该电场是斜面中点正上方某点的点电荷Q产生的,则小球在A、B两点电势相等,电势能相等,重力做负功,小球到达到B点的速度小于v0,与题不相符.故D错误.
本题难度:一般
5、选择题 如图所示,OD是一水平面,AB为一斜面,物体经过B处时无能量损失,一质点由A点静止释放,沿斜面AB滑下,最后停在D点,若斜面改为AC(仅倾角变化),仍从A点由静止释放,则最终停在水平面OD上的(设各处动摩擦因数相同)

A.D点右侧
B.D点左侧
C.D点
D.无法确定
参考答案:C
本题解析:过程中摩擦力做负功,重力做正功,故根据动能定理可得:沿AB运动时:
,而
,故
所以物体静止时的位置与斜面的倾斜程度无关,沿AC运动时,仍静止于D点,
故选C
点评:本题的关键是推出重力做功与摩擦力做功关系为
本题难度:一般