1、选择题 奥运会上,跳水项目是我国运动员的强项.质量为m的跳水运动员进入水中后受到水的阻力而做减速运动,设水对他的阻力大小恒为F,那么在他减速下降高度为h的过程中,下列说法正确的是(g为当地的重力加速度)(?)
A.他的动能减少了Fh
B.他的重力势能减少了mgh
C.他的机械能减少了(F-mg)h
D.他的机械能减少了Fh
参考答案:BD
本题解析:A、由动能定理有,合外力做功等于动能变化量,即
;错误
B、由
,可知运动员下落,重力做正功,重力势能减少,减少量为mgh;正确
CD、运动员机械能减少量为克服阻力所做的功,即
;D正确
故选BD
点评:熟练掌握功能关系是解决本题的关键。
本题难度:简单
2、计算题 (12分)如图所示,一质量m=2 kg的物块从水平桌面上的A点以初速度v0=4 m/s向左滑行,物块与桌面间的动摩擦因数μ=0.5,A点距弹簧右端位置B的距离xAB=0.2 m,物块经B点后将弹簧压缩到最短时到达C点,最大压缩量xBC=0.1 m.随后物块被弹簧弹出,从桌边D点离开桌面.xAD=0.1 m,桌面距地面高h="0.8" m.(弹簧质量不计,g=10m/s2)

(1)求弹簧被压缩时的最大弹性势能;
(2)求物块从桌边刚滑出时的速度大小;
(3)求物块落地点到桌边D的水平距离.
参考答案:(1)13 J(2)3 m/s(3)1.2m
本题解析:(1)A→C过程中对物块由动能定理,
有:-μmgxAC+W弹=0-
mv
.......(2分)
解得:W弹=-13 J.?
故弹簧的最大弹性势能Ep=-W弹=13 J........(2分)
(2)A→C→D过程中对物块由动能定理,
有:-μmg(xAC+xCD)=
mv
-
mv
,...(2分)
解得物块从桌边刚滑出时的速度大小为v1=3 m/s.? ................... (2分)
(3)从桌边D点离开后物块做平抛运动,则
竖直方向
?...................(2分)
水平方向物块落地点到桌边D的水平距离
....................(2分)
点评:本题难度中等,本题为能量转化或能量守恒的判断计算问题,分析过程中要从能量转化或能量守恒入手,其中要注意力做功是能量转化的量度
本题难度:一般
3、计算题 如图所示,水平地面上固定着一辆小车,左侧靠在竖直墙壁上,小车的四分之一圆弧轨道AB是光滑的,在最低点B与水平轨道BC相切,BC的长度是圆弧半径的10倍,且圆弧半径为R,整个轨道处于同一竖直平面内,可视为质点的物块从A点正上方某处无初速下落,恰好落入小车圆弧轨道上滑动,然后沿水平轨道滑行到轨道末端C,速度恰好为
。已知物块到达圆弧轨道最低点B时对轨道的压力是物块重力的9倍,不考虑空气阻力、墙壁的摩擦阻力和物块落入圆弧轨道时的能量损失.求:

(1)物块开始下落的位置距水平轨道BC的竖直高度
(2)物块与水平轨道BC间的动摩擦因数μ
参考答案:(1)h=4R(2)μ=0.3.
本题解析:由题意,对m从开始下落到圆弧轨道最低点的过程中机械能守恒,有
mgh=
mv2
在圆弧轨道最低点由牛顿第二定律,对m有
9mg-mg=
解得h=4R.
(2)由题意有f=μmg
对物块,根据动能定理有:-f×10R=
mv′2-
mv2
联立上述方程式,代入数据解得μ=0.3.
点评:本题难度较小,首先应建立模型,分析运动情况,选择合适的运动过程作为研究对象
本题难度:一般
4、填空题 如图所示,质量为m的物体以初速度vo沿水平面向左运动,起始点A与一轻弹簧o端距离为s,物体与水平面间的动摩擦因数为μ,物体与弹簧相碰后,弹簧的最大压缩量为x,则弹簧被压缩最短时,弹簧具有的弹性势能为______.

参考答案:物体受到的滑动摩擦力大小为f=μmg,对物体与弹簧及地面组成的系统,由能量守恒定律可得:
Ep+μmg(s+x)=12mv02,
解得:Ep=12mv02-μmg(s+x)
故答案为:12mv02-μmg(s+x)
本题解析:
本题难度:一般
5、选择题 质量为
的物体,由静止开始下落,由于空气阻力,下落的加速度为
,在物体下落
的过程中,下列说法正确的是?
A.物体的重力势能减少了
B.物体克服空气阻力所做的功为
C.物体的机械能减少了
D.物体动能增加了
参考答案:BD
本题解析:由重力做功与重力势能关系
,知物体的重力势能减少了
,故A错;由牛顿第二定律,空气阻力的大小
,则物体克服空气阻力做功
,故B正确;由功能关系,机械能的减少量等于物体克服空气阻力做的功,故C错;由动能定理,得物体动能增加了
,故D正确。
本题难度:一般