1、计算题 (10分)一质量m=2kg的小球从光滑斜面上高h=3.5m处由静止滑下,斜面底端紧接着一个半径R=1m的光滑圆环,如图,求:(g=10m/s2)
(1)小球滑至圆环顶点时对环的压力;
(2)小球至少应从多高处静止滑下才能越过圆环顶点.
参考答案:(1)
(2)
本题解析:(10分)(每问5分)
(1)由动能定理,列方程

当小球到达在圆环最高点时,有

解得
(2)由动能定理,列方程

当小球到达在圆环最高点时,有

解得
本题难度:简单
2、简答题 一弧形滑道下端与水平传送带相切,一工件从h=1.05高处的A由静止滑下后以水平速度滑上传送带.工件质量m=1.0kg,工件与滑道间平均摩擦阻力的大小f=5.0N,工件滑过的弧长l=2.0m.传送带长L=10m,向右保持v0=2.0m/s的运行速度不变,工件与传送带间的动摩擦因数μ=0.20,g=10m/s2,空气阻力不计,工件可看成质点.
(1)求工件滑上传送带时的速度大小v1=?
(2)求传送带传送一个工件时,克服工件摩擦力所做的功?
参考答案:(1)工件在弧形轨道上下滑时,
由动能定理得:mgh-fl=12mv12-0,
v1=
本题解析:
本题难度:一般
3、选择题 一个初动能为EK的带电粒子,以速率v垂直电场线方向飞入带电的平行板电容器,飞出时带电粒子动能为飞入时动能的2倍。如果使粒子的初速度为原来的2倍,那么当它飞出电容器的时刻,动能为?(?)
A.4EK
B.4.25EK
C.5EK
D.8EK
参考答案:B
本题解析:设电场宽度为L,电容器间的电场强度为E,粒子第一个过程中初速度为v,则
?,第一个过程沿电场线方向的位移为:
,由动能定理:qEh=2Ek-Ek。第二个过程中沿电场线方向的位移为
,由动能定理qEH=Ekx-4Ek,解得:Ekx=4.25Ek
本题难度:一般
4、简答题 图是新兴的体育比赛“冰壶运动”的场地平面示意图。其中,内圆的半径为0.6 m,外圆的半径为1.8 m,栏线A点距内圆的圆心O点为30 m,比赛时,若参赛一方将已方的冰石壶推至内圆内,并将对方冰石壶击出外圆,则获胜。在某次比赛中,甲队队员以速度v1=3 m/s将质量为m=19 kg的冰石壶从左侧栏线A处向右推出,恰好停在O点处。乙队队员以速度v2=5 m/s将质量为M=20 kg的冰石壶也从A处向右推出,沿中心线滑动到O点并和甲队冰石壶发生碰撞。设两个冰石壶均可看成质点且碰撞前后均沿中心线运动,不计碰撞时的动能损失,两个冰石壶与水平面的动摩擦因数相同。求:
小题1:冰石壶与冰面间的动摩擦因数;
小题2:?乙队冰石壶能否停在内圆区域内并把甲队冰石壶击出外圆从而获胜。为什么?

参考答案:
小题1:0.015
小题2:即乙获胜。
本题解析:
小题1:由动能定理得:-mmgs=0-mv12,m===0.015;
小题2:?乙队员抛出的冰石壶到达O’点时的速度v’:Mv22-Mv’2=mMgs,
v’==4 m/s,
两冰石壶发生弹性碰撞(设碰撞后M和m的速度分别为v’’和v3):
由Mv’=Mv’’+mv3和Mv’2=Mv’’2+mv32
解得:v3=v’=4.1 m/s,v’’==0.1 m/s,
碰撞后,甲冰石壶移动距离s1为mmgs1=mv32,s1==56 m,
乙冰石壶移动距离s2为s2==0.033 m,甲出外圆,乙在内圆,即乙获胜。
本题难度:一般
5、计算题 滑板项目是极限运动历史的鼻祖,许多的极限运动项目均由滑板项目延伸而来。50年代末60年代初由冲浪运动演变而成的滑板运动,在而今已成为流行运动。 将滑板运动简化成如图所示,AB和CD是一段圆弧形轨道,BC是一段长7m的水平轨道.一运动员从AB轨道上P点以6m/s的速度下滑,经BC轨道后冲上CD轨道,到Q点时速度减为零.已知运动员的质量50kg,h=1.4m,H=1.8m,不计圆弧轨道上的摩擦。(g=10m/s2)求:

(1)运动员第一次经过B点时的速度是多少?
(2)运动员与BC轨道的动摩擦因数?
(3)运动员最后停在BC轨道上距B为多少米处?
参考答案:(1)
;(2)
;(3)2m
本题解析: ?(1)运动员从P点滑至B点时,由动能定理有
?(2分)
解得运动员在B点时的速度?
?(2分)
(2)运动员由P滑至D过程中,由动能定理有
?(2分)
解得运动员与BC间的动摩擦因数
?(2分)
(3)设运动员在BC面上滑行的路程为s,从P点开始运动到最后停止,
由能量守恒有?
?(2分)
解得? s = 16m?(1分)
所以最后停止的位置距离B点为2m?(1分)
本题难度:一般