1、计算题 (10分) 某实验小组为了测试玩具小车的加速性能,设置了如图所示的轨道。轨道由半径为R=0.2m的光滑的圆弧轨道和动摩擦因数为μ=0.4的粗糙部分组成。现将小车从轨道上的A点开始以恒定的功率启动,经5秒后由于技术故障动力消失。小车滑过圆弧轨道从C点飞出落到水平面上的D点。实验测得小车的质量m=0.4Kg,AB间距离L=8m,BD间距离为0.4m,重力加速度g="10" m/s2。求:

(1)小车从C点飞出时的速度?
(2)小车滑过B点时对轨道B点的压力?
(3)小车电动机的输出功率P。
参考答案:(1)
(2)24N,方向竖直向下(3)2.96W
本题解析:(1)小车从C点飞出时做平抛运动,设落地时间为t,则有:
?(1分)?
?(1分)
解得:
?(1分)
(2)小车由B运动到C点,机械能守恒,则有;
?(1分)
由牛顿运动定律得:?
?(1分)
解得:FN=24N?(1分)
由牛顿第三定律得小车对轨道B点的压力为24N,方向竖直向下。?(1分)
(3)小车从A点运动到B点,由动能定理得:
?(2分)
解得P=2.96W?(1分)
点评:本题难度较小,如果再只有重力做功的情况下物体的机械能是守恒的,确定初末状态列公式求解,注意在最高点或最低点由半径方向的合力提供向心力,由此求解速度大小,如果发动机输出功率恒定,可利用W=Pt求解牵引力做功
本题难度:一般
2、选择题 如图所示,质量均为m的小球A、B用长为L的细线相连,放在高为h的光滑水平桌面上(L>2h),A球刚好在桌边.从静止释放两球,若A、B两球落地后均不再弹起,则下面说法中不正确的是( )
A.A球落地前的加速度为
B.B球到达桌边的速度为
C.A、B两球落地的水平距离为h
D.绳L对B球做的功为
参考答案:A、对AB整体受力分析,由牛顿第二定律可得,mg=2ma,所以a=g2,所以A的说法正确.
B、对于AB组成的系统,机械能守恒,取地面为零势能面,则,2mgh=mgh+12×2mV2,所以落地的速度也就是B球到达桌边的速度为V=
本题解析:
本题难度:简单
3、选择题 如图所示,一物体以速度v0冲向光滑斜面AB并恰能沿斜面升到高为h的B点,下列说法正确的是

A.若把斜面从C点锯断,由机械能守恒定律知物体冲出C点后仍能升到h高处
B.若把斜面弯成如图所示的半圆弧状
,物体仍能沿
升到h高处的B′处
C.若把斜面从C点锯断或弯成如图所示的半圆弧状,物体都不能升到h高处,因为机械能不守恒
D.若把斜面从C点锯断或弯成如图所示的半圆弧状,物体都不能升到h高处,但机械能仍守恒
参考答案:D
本题解析:若把斜面从C点锯断,物体冲过C点后做斜抛运动,由于物体机械能守恒,同时斜抛运动运动到最高点,速度不为零,故不能到达h高处,故A错误;若把斜面变成圆弧形AB′,如果能到圆弧最高点,即h处,由于合力充当向心力,速度不为零,故会得到机械能增加,与机械能守恒定律矛盾,故B错误;无论是把斜面从C点锯断或把斜面弯成半圆弧状,物体都不能升高到h高处,但物体的机械能守恒,故C错误,D正确.
本题难度:一般
4、选择题 如图4所示,在距地面目高的水平台面A点,一个质量为m的物体以初速度V0抛出。不计空气阻力,当它到达距平台h的下方的B点时的动能为

参考答案:B
本题解析:根据机械能守恒,
。
本题难度:一般
5、选择题 下列情况中,运动物体机械能一定守恒的是
A.作匀速直线运动的物体
B.作平抛运动的物体
C.物体不受摩擦力的作用
D.物体只受重力的作用
参考答案:BD
本题解析:A、物体在竖直方向做匀速直线运动,动能不变,重力势能减小,机械能不守恒。
B、D、平抛运动的物体只受到重力的作用,所以机械能守恒。
C、物体机械能守恒的条件为:只有重力或弹簧弹力做功,物体不受摩擦力的作用,机械能不一定守恒。
本题难度:一般