1、选择题 足球比赛时,某方获得一次罚点球机会,该方一名运动员将质量为m的足球以速度猛地踢出,结果足球以速度撞在球门高h的门梁上而被弹出。现用g表示当地的重力加速度,则此足球在空中飞往门梁的过程中克服空气阻力所做的功应等于
[? ]
A.
B.
-
C.
-
-
D.
+
-
参考答案:C
本题解析:
本题难度:一般
2、选择题 如图,一小球自A点由静止自由下落 到B点时与弹簧接触.到C点时弹簧被压缩到最短.若不计弹簧质量和空气阻力 在小球由A-B—C的运动过程中( )

A.小球机械能守恒
B.小球的重力势能随时间均匀减少
C.小球在B点时动能最大
D.到C点时小球重力势能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量
参考答案:D
本题解析:若不计弹簧质量和空气阻力 在小球由A-B—C的运动过程中,小球和弹簧组成的系统,机械能守恒,弹簧蓄积弹性势能,所以小球的机械能减少,故A错误
小球的重力势能随时间减少,但是不是均匀减少的,故B错误
当弹簧的弹力与小球所受重力平衡时,小球的动能最大,在B点未达到最大值,故C错误
到C点时小球的动能为零,所以重力势能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量,故D正确
故选D
本题难度:简单
3、计算题 (16分)如图所示,在高h1=1.2m的光滑水平台面上,质量m=1kg的小物块压缩弹簧后被锁扣K锁住,储存了一定量的弹性势能Ep,若打开锁扣K,物块与弹簧分离后将以一定的水平速度v1向右滑离平台,并恰好能从B点的切线方向进入光滑圆弧形轨道BC,B点的高度h2=0.6m,其圆心O与平台等高,C点的切线水平,并与地面上长为L=2.8m的水平粗糙轨道CD平滑连接,小物块沿轨道BCD运动与右边墙壁发生碰撞,取g=10m/s2。

⑴求小物块由A到B的运动时间;
⑵小物块原来压缩弹簧时储存的弹性势能Ep是多大?
⑶若小物块与墙壁碰撞后速度方向反向,大小为碰前的一半,且只发生一次碰撞,则小物块与轨道CD之间的动摩擦因数μ的取值范围多大?
参考答案:⑴t=0.346s;⑵Ep=2J;⑶
≤μ<
。
本题解析:⑴小物块由A运动到B的过程中,只受重力作用,做平抛运动,在竖直方向上根据自由落体运动规律可知,小物块由A运动到B的时间为:t=
=
s≈0.346s
⑵根据图中几何关系可知,h2=h1(1-cos∠BOC),解得:∠BOC=60°
设小物块离开桌面时的速度为v1,根据平抛运动规律有:tan60°=
,解得:v1=2m/s
根据能的转化与守恒可知,小物块原来压缩弹簧时储存的弹性势能为:Ep=
=2J
⑶据题意知,μ的最大值对应的是物块撞墙前瞬间的速度无限小,根据能量关系有:mgh1+Ep>μmgL
解得:μ<
对于μ的最小值求解,首先应判断物块第一次碰墙反弹后,能否沿圆轨道滑离B点,设物块在D处的速度为v2,由能量关系有:mgh2+Ep=μmgL+
第一次碰墙后返回至C处的动能为:EkC=
-μmgL
即使当μ=0,有:
=8J,
=2J<mgh2=6J,即小物块返回时不能滑至B点
在上述分析下,μ的最小值对应着物块撞后回到圆轨道最高某处,又下滑经C恰好至D点停止,因此有:
≤2μmgL,解得:μ≥
所以满足题目条件的动摩擦因数μ的取值范围为:
≤μ<
本题难度:一般
4、计算题 如图所示,质量为M的长滑块静止在光滑水平面上,左侧固定一劲度系数k足够大的水平轻质弹簧,右侧用一不可伸长的细轻绳连接于竖直墙上,细绳所能承受的最大拉力为T。使一质量为m、初速度为v0的小物块,在滑块上无摩擦地向左滑动,而后压缩弹簧。(弹簧弹性势能的表达式
,其中k为劲度系数,x为弹簧的压缩量)
(1)给出细绳被拉断的条件.
(2)滑块在细绳拉断后被加速的过程中,所能获得的最大向左加速度为多少.
(3)试证明:物体最后离开滑块时,相对地面不向右运动的条件是v0>
,且m>M.
参考答案:(1) 设细绳刚被拉断时弹簧的压缩量为x0,此时有 kx0=T
为使弹簧压缩达到x0,对小物块要求是?
由此得到细细绳被拉断的条件?
(2) 绳断时,小物体速度为v1,则有?
解得?
而后M在弹力作用下由静止开始加速,直至与m达到共同速度v2,此时弹簧压缩时x最大,则由能量、动量守恒关系
mv1=(M+m)v2?
此时该M加速度最大为?
本题解析:略
本题难度:一般
5、选择题 如图所示,光滑水平面上放着足够长的木板B,木板B上放着木块A,A、B接触面粗糙.现用一水平拉力F作用在B上,使其由静止开始运动,用f1代表B对A的摩擦力,f2代表A对B的摩擦力,下列说法正确的有( )
A.F做的功一定等于A、B系统动能的增加量
B.F做的功一定小于A、B系统动能的增加量
C.f1对A做的功等于A动能的增加量
D.f2对B做的功等于B动能的增加量