1、计算题 如图,一小球A质量为m1=2kg在离桌面高为h1=0.04m处以初速度v0=3m/s沿一段粗糙的圆弧轨道下滑,圆弧轨道末端与桌面水平方向相切处有一质量为m2=1kg的小球B用一根长为L=0.08m的轻细绳静止悬挂着。两小球发生碰撞后,小球B恰好能绕细绳悬点O做圆周运动,小球A落在地面的水平距离为x=0.1m,已知桌子离地面高为h2=0.05m,不计空气阻力,重力加速度为g=10m/s2,求

(1)小球A碰后的速度为v1
(2)小球B碰后的速度为v2以及这时细绳对小球B的拉力FT
(3)小球A沿粗糙圆弧轨道下滑过程中,摩擦力所做的功Wf
参考答案:(1)1m/s? (2)2m/s? 60N? (3)-5.8J
本题解析:(1)B球发生碰撞,在碰撞过程中可认为动量守恒,则

A球做平抛运动,则
B球恰好能绕细绳悬点O做圆周运动,说明最高点速度为
,根据机械能守恒定律则
联立上式则
,
,
(2)根据向心力知识可得
,则F=60N
(3)根据动能定理A下落到B处未碰撞之前,设速度为

所以
点评:本题考查了在碰撞过程中的动量守恒定律,并利用机械能守恒定律、动能定理列式求解,综合程度较高。
本题难度:简单
2、简答题 如图所示,间距为L=0.45m的带电金属板M、N竖直固定在绝缘平面上,板间形成匀强电场,场强E=1.5×104V/m.N板接地(电势为零),其中央有一小孔,一根水平绝缘细杆通过小孔,其左端固定在极板M上.现有一质量m=0.05kg,带电量q=+5.0×10-6C的带正电小环套在细杆上,小环与细杆之间的动摩擦因数为μ=0.1.小环以一定的初速度对准小孔向左运动,若小环与金属板M发生碰撞,碰撞中能量不损失(即碰后瞬间速度大小不变).设带电环大小不计且不影响金属板间电场的分布(g取10m/s2).求:
(1)带电小环以多大的初速度v0进入电场,才能恰好到达金属板M?
(2)若带电小环以初速度v1=1m/s进入电场,当其动能等于电势能时,距离N板多远?
(3)小环至少以多大的初速度v2进入电场,它在电场中运动时找不到动能与电势能相等的点?
参考答案:(1)小环进入电场后,在电场力与摩擦力共同作用下减速直到M板,速度变为零,根据动能定理,有-qEL-μmgL=0-12mv02
得v0=
本题解析:
本题难度:一般
3、计算题 如图所示,四分之一圆轨道OA与水平轨道AB相切,它们与另一水平轨道CD在同一竖直面内,圆轨道OA的半径R=0.45m,水平轨道AB长s1=3m,OA与AB均光滑一滑块从O点由静止释放,当滑块经过A点时,静止在CD上的小车在F=1.6N的水平恒力作用下启动,运动一段时间后撤去力F,当小车在CD上运动了s2=3. 28m时速度v=24m/s,此时滑块恰好落入小车中,已知小车质量M=0.2kg,与CD间的动摩擦因数μ=0.4。(取g=10 m/s2)求
(1)恒力F的作用时间t。
(2)AB与CD的高度差h。

参考答案:解:(1)设小车在轨道CD上加速的距离为s,由动能定理得
①
设小车在轨道CD上做加速运动时的加速度为a,
由牛顿运动定律得F-μMg= Ma ②
③
联立①②③式,代入数据得 t=1s ④
(2)设小车在轨道CD上做加速运动的末速度为vˊ,撤去力F后小车做减速运动时的加速度为aˊ,
减速时间为tˊ,由牛顿运动定律得vˊ=at ⑤
-μMg= Maˊ⑥
v=v"十a"tˊ⑦
设滑块的质量为m,运动到A点的速度为vA,由动能定理得
⑧
设滑块由A点运动到B点的时间为t1,由运动学公式得s1=vAt1⑨
设滑块做平抛运动的时间为t1ˊ,则 f1ˊ=t+tˊ-t1 ⑩
联立②④⑤⑥⑦⑧⑨⑩
式,代入数据得h=0.8m
。
本题解析:
本题难度:一般
4、选择题 如图6所示,DO是水平面,AB是斜面。初速度为
的物体从D点出发洞DBA滑动到顶点A时速度刚好为零。如果斜面改为AC,让该物体从D点出发沿DCA滑动到A点且速度刚好为零,则物体具有的初速度(已知物体与路面之间的动摩擦因数处处相同且不为零(?)

A.大于
B.等于
C.小于
D.取决于斜面的倾角
参考答案:B
本题解析:从低端到A,设水平部分长s,OB=OD-s,由动能定理有
,可知B对;
本题难度:一般
5、选择题 用枪弹射击叠放在一起的完全相同的(固定)铁板若干块,如果枪弹击穿一块铁板,速度由v减小到0.9v,则此枪弹一共能击穿几块铁块?( )
A.3块
B.4块
C.5块
D.6块
参考答案:设子弹射穿一块木板时动能损失为△E,根据动能定理得:△E=12mv2-12mv20=-0.19(12mv2)
即每穿过一块动能损失为0.19(?12mv2 ),设一共能穿n块:n=10.19=5.2≈5(块)
故选:C
本题解析:
本题难度:一般