1、简答题 某学生实验小组为了搞清楚功、能之间的关系,设计了如下实验:
(一)主要实验器材:一块正方形的软木块,其边长D=15cm,一支出射速度能够连续可调的气枪,其子弹的质量m=10g;…
(二)主要实验过程:把正方形的软木块固定在桌面上,当子弹以20m/s的水平速度从正面射入该木块后,实验小组测得了子弹能够进入木块中5cm的深度.
请你利用力学的知识,帮助他们分析和预测以下几个问题:
(1)为了使子弹能够穿透该木块,那么子弹的入射速度大小至少不能低于多少?
(2)子弹的水平速度v与子弹最多能进入木块中的深度d之间的函数关系式是怎样的?
参考答案:①假设子弹所受的阻力f一定,设子弹恰好穿透木块时,子弹的入射速度大小为v.根据动能定理得
-fD=0-12mv2? ①
当子弹以20m/s的水平速度射入该木块过程中,则有
-fd1=0-12mv21? ②
由①:②得:v=20
本题解析:
本题难度:一般
2、选择题 如图所示,竖直放置的两根平行金属导轨之间接有定值电阻R,质量不能忽略的金属棒与两导轨始终保持垂直并良好接触且无摩擦,棒与导轨的电阻均不计,整个装置放在匀强磁场中,磁场方向与导轨平面垂直,棒在竖直向上的恒力F作用下加速上升的一段时间内,力F做的功与安培力做的功的代数和等于

[? ]
A.棒的机械能增加量
B.棒的动能增加量
C.棒的重力势能增加量
D.电阻R上放出的热量
参考答案:A
本题解析:
本题难度:一般
3、选择题

如图,质量为m、长为L的均匀铁棒平放在地面上,现施力使其绕一端转至棒与地面成θ角的位置,这一过程中至少需做的功为

参考答案:
B
本题解析:


本题难度:简单
4、计算题 (9分)北京奥运会的开闭幕式给我们留下了深刻的印象。在闭幕式演出中出现了一种新型弹跳鞋叫弹跳跷,主要是由后面的弹簧(弓)和铝件组成。绑在脚上,能够一步行走二到三米的距离,弹跳高度达到一至两米,是青年中新兴的一种体育运动。一名质量m=60kg的学生穿着这种鞋从距地面H=1.8m高处由静止落下,与水平地面撞击后反弹上升的最大高度h=1.25m。忽略空气阻力,取重力加速度g=10m/s2,求:
⑴学生与地面撞击过程中损失的机械能;
⑵学生与地面撞击过程中速度改变量的大小和方向。
参考答案:(9分)
(1)
?
(2)
,方向竖直向上。(2分)
本题解析:(9分)
(1)学生与地面撞击过程中损失的机械能为:

?(3分)?
(2)设学生刚接触地板时的速度为
;反弹离地时的速度为
,
下落过程:
?解得
?(2分)?
上升过程:
?解得
?(2分)
设竖直向上为速度的正方向,
与地面撞击过程中速度改变量
,方向竖直向上。(2分)
本题难度:简单
5、填空题 如图所示,一个质量为M的物体放在水平面上,物体上方安装一个长度为L、劲度系数为k的轻弹簧,现用手拉着弹簧上端的P点缓慢向上移动,直到物体离开地面一段距离。在这一过程中,P点的位移是H 。开始时弹簧没有形变,则物体重力势能的增加量为?。
参考答案:
本题解析:略
本题难度:简单