1、选择题 2013年我国相继完成“神十”与“天宫”对接、“嫦娥”携“玉兔”落月两大航天工程。某航天爱好者提出“玉兔”回家的设想:如图,将携带“玉兔”的返回系统由月球表面发射到
高度的轨道上,与在该轨道绕月球做圆周运动的飞船对接,然后由飞船送“玉兔”返回地球。设“玉兔”质量为
,月球半径为
,月面的重力加速度为
。以月面为零势能面,“玉兔”在
高度的引力势能可表示为
,其中
为引力常量,
为月球质量。若忽略月球的自转,从开始发射到对接完成需要对“玉兔”做的功为


A.
B.
C.
D.
参考答案:D
本题解析:在月球表面上,
,而在距离月球表面h高处时,
在高h处玉兔的动能
,而将玉兔发送到该处时,对它做的功应等于它在该处的机械能,即对它做的功为W=
,因此D正确,ABC错误。
本题难度:一般
2、选择题 面积很大的水池,水深为H,水面上浮着一正方体木块,木块边长为a,密度为水的1/2,质量为m.开始时,木块静止,有一半没入水中,如图所示.现用力将木块缓慢地压到池底.在这一过程中( )

A.木块的机械能减少了mg(H-
)
B.水池中水的机械能不变
C.水池中水的机械能增加了2mg(H-
)
D.水池中水的机械能增加了2mg(H-
)
参考答案:AD
本题解析:用力将木块缓慢地压到池底的过程中,

木块下降的深度为H-
,所以木块的机械能减少了mg(H-
),A对;因水池面积很大,可忽略因木块压入水中所引起的水深变化,木块刚好完全没入水中时,图中原来处于划斜线区域的水被排开,结果等效于使这部分水平铺于水面,这部分水的质量为m,上升的高度为
a,其势能的增加量为ΔE水1=mgH-mg(H-
a)=
mga;木块从刚好完全没入水中到压入池底的过程中,等效成等体积的水上升到木块刚好完全没入水中的位置,这部分水的质量为2m,上升的高度为H-a,势能的增加量为ΔE水2=2mg(H-a),所以水池中水的机械能增加了ΔE水=ΔE水1+ΔE水2=2mg(H-
),D对.
本题难度:一般
3、选择题 树上的椰子长熟了以后无人采摘会自己落下来,一个质量为m的椰子从树上掉下来落入树下的静水中,因受到水的阻力而竖直向下做减速运动,假设水对椰子的阻力大小恒为F,则在椰子减速下降深度为h的过程中,下列说法正确的是(g为当地的重力加速度)(?)
A.其机械能减少了(F-mg)h
B.其机械能减少了Fh
C.其重力势能减少了mgh
D.其动能减少了Fh
参考答案:BC
本题解析:根据出了重力做功以外其他力做功来判断机械能的变化,所以椰子克服阻力做功为fh,机械能减小Fh,B对;合外力为F-mg,由动能定理可知合外力做功-(F-mg)h,动能减小(F-mg)h,D错;重力势能变化只由重力做功决定,所以重力做功mgh,重力势能减少了mgh,C对;同理A错;
本题难度:简单
4、简答题 如图所示,半径R=0.5m的光滑圆弧面CDM分别与光滑斜面体ABC和斜面MN相切于C、M点,O为圆弧圆心,D为圆弧最低点,斜面体ABC固定在地面上,顶端B安装一定滑轮,一轻质软细绳跨过定滑轮(不计滑轮摩擦)分别连接小物块P、Q(两边细绳分别与对应斜面平行),并保持P、Q两物块静止,若P间距为L1=0.25m,斜面MN足够长,物块PC质量m1=3kg,与MN间的动摩擦因数μ=
,(g取l0m/s2,斜面与水平面夹角如图所示,sin37°=0.60cos37°=0.80)求:
(1)小物块Q的质量m2;
(2)烧断细绳后,物块P第一次到达D点时对轨道的压力大小;
(3)烧断细绳后,物块P在MN斜面上滑行的总路程.
参考答案:(1)根据共点力平衡条件,两物体的重力沿斜面的分力相等,有:
m1gsin53°=m2gsin37°
解得:m2=4kg
即小物块Q的质量m2为4kg.
(2)滑块由P到D过程,由动能定理,得:
mgh=12mVD2
根据几何关系,有:
h=L1sin53°+R(1-cos53°)
在D点,支持力和重力的合力提供向心力:
FD-mg=m?mv2DR
解得:FD=78N
由牛顿第三定律得,物块P对轨道的压力大小为78N.
(3)来源:91考试网最后物体在CM之间来回滑动,且到达M点时速度为零,对从P到M过程运用动能定理,得到:
mgL1sin53°-μmgL1cos53°L总=0
解得:L总=1.0m?
即物块P在MN斜面上滑行的总路程为1.0m.?
答:(1)小物块Q的质量是4kg;
(2)烧断细绳后,物块P第一次到达D点时对轨道的压力大小是78N;
(3)烧断细绳后,物块P在MN斜面上滑行的总路程是1.0m.
本题解析:
本题难度:一般
5、选择题 如图所示,M为固定在桌面上的异形木块,abcd为
圆周的光滑轨道,a为轨道最高点,de面水平且与圆心等高.今将质量为m的小球在d点的正上方高为h处由静止释放,使其自由下落到d处后,又切入圆轨道运动,则下列说法正确的是

A.在h一定的条件下,释放后小球的运动情况与球的质量有关
B.只要改变h的大小,就能使小球在通过a点之后既可能落回轨道之内,又可能落到de面上
C.无论怎样改变h的大小,都不可能使小球在通过a点之后,又落回轨道之内
D.要使小球飞出de面之外(即落在e的右边)是可能的
参考答案:CD
本题解析:由
,可得
,小球的运动情况与其质量的大小无关。由
,可得
,由此求得最小水平射程大于R,故无论怎样改变h的大小,都不能使小球通过a点后又落回到轨道内。h越大,va越大,水平射程越大,故增大h,可使小球通过a点后飞出de面之外,故选CD
点评:本题难度较小,明确小球能通过a点的最小速度,在整个运动过程中小球机械能是守恒的
本题难度:一般
He who likes borrowing dislikes paying. 爱借的人往往不爱还。