1、计算题 如图所示,倾角为37°的粗糙斜面的底端有一质量m=1kg的凹形小滑块,小滑块与斜面间的动摩擦因数μ=0.25。现小滑块以某一初速度v从斜面底端上滑,同时在斜面底端正上方有一小球以v0水平抛出,经过0.4s,小球恰好垂直斜面方向落入凹槽,此时,小滑块还在上滑过程中。(已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2),求:
(1)小球水平抛出的速度v0。
(2)小滑块的初速度v。
(3)0.4s内小滑块损失的机械能△E。

参考答案:解:(1)设小球落入凹槽时竖直速度为vy


(2)小球落入凹槽时的水平位移
则滑块的位移为

根据公式
得:
(3)
?
本题解析:
本题难度:困难
2、简答题 将一个物体以10m/s的速度从15m的高度水平抛出,求落地时她的速度大小和速度与地面的夹角?(不计空气阻力,取g=10m/s2)
参考答案:落地时在水平方向的分速度是
Vx=V0=10m/s?
竖直方向由匀变速运动规律知
Vy2-0=2gh?
由此得vy=
本题解析:
本题难度:一般
3、选择题 下列关于平抛运动的说法正确的是( )
A.平抛运动的竖直分速度不变
B.平抛运动的水平分速度逐渐增大
C.平抛运动的加速度不变
D.平抛运动的水平位移由初速度决定,与下落高度无关
参考答案:A、平抛运动在竖直方向上做自由落体运动,vy=gt随时间改变,故A错误;
B、平抛运动在水平方向上做匀速直线运动,水平速度不变,故B错误;
C、平抛运动只受重力,加速度为g,不变,故C正确;
D、平抛运动的水平位移x=v0t=v0
本题解析:
本题难度:一般
4、填空题 如图所示,是利用闪光照相研究平抛运动的示意图,小球由斜槽滚下,从桌边缘水平抛出,当它恰好离开桌边缘时,小球也同时下落,闪光频率为10 Hz的闪光器拍摄的照片中球有四个像,像间距离已在图中标出,单位为cm,两球恰在位置4相碰。

(1)计算球离开桌面时的速度__________。
(2)在图中画出球的运动轨迹并标明相对应的四个位置。
参考答案:(1)
(2)图“略”
本题解析:
本题难度:一般
5、简答题 一质量为m1=1kg、带电量为q=0.5c的小球/V静止在光滑水平平台上,另一质?量为m2=1kg、不带电的小球M自平台左端以速度v=4.5m/s向右运动,两小球发生完全?弹性碰撞后,小球N自平台右端水平飞出,碰撞过程小球N的电荷量不变,不计空气阻力,小球N飞离平台后由λ点沿切线落入竖直光滑圆轨道ABC,圆轨道ABC的形状为半径R<4m的圆截去了左上角127°的圆弧,CB为其竖直直径,在过A点的竖直线00"的右边空间存?在竖直向下的匀强电场,电场强度大小为E=10V/m,(sin53°=0.8,cos53°=0.6,重力加速度g取?10m/s2)求:
(1)两球碰撞后小球N的速度大小vN
(2)小球N经过A点的速度大vA
(3)欲使小球N在圆轨道运动时不脱离圆轨道,求?半径R的取值应满足什么条件?
参考答案:(1)由题意,两小球发生完全弹性碰撞,根据动量守恒和机械能守恒,得
? m2v=m1vN+m2vM
? 12m2v2=12m1v2N+12m2v2M
联立解得:vN=4.5m/s
(2)小球离开平台后做平抛运动,由题知,小球经过A点时的速度沿圆轨道的切线方向,则
? cos53°=vNvA
解得vA=7.5m/s
(3)(i)小球N沿切线落入竖直光滑圆轨道ABC后,小球沿轨道做圆周运动,若恰好能通过最高点C,由重力和电场力的合力提供向心力,设滑至最高点的速度为vC,则有
? m1g+qE=m1v2CR
根据动能定理得:
-(m1g+qE)R(1+cos53°)=12m1v2C-12m1v2A
联立以上两式解得? R=2528m
故当0<R≤2528m时,小球N沿着轨道做圆周运动的,且能从圆的最高点C飞出.
(ii)若小球N恰好滑到与圆心等高的圆弧上的T点时速度为零,则滑块也沿圆轨道运动而不脱离圆轨道.根据动能定理得
-(m1g+qE)Rcos53°=0-12m1v2A
解得,R=258m
根据题中信息可知R<4m.故当258m≤R<4m时,小球在轨道内来回的滚动.
综上所术,小球能沿圆轨道运动而不脱离圆轨道,半径R的取值应满足0<R≤2528m或258m≤R<4m.?
答:
(1)两球碰撞后小球N的速度大小vN是4.5m/s.
(2)小球N经过A点的速度大vA是7.5m/s
(3)欲使小球N在圆轨道运动时不脱离圆轨道,半径R的取值应满足0<R≤2528m或258m≤R<4m.
本题解析:
本题难度:一般