1、简答题 过山车质量均匀分布,从高为h的平台上无动力冲下倾斜轨道并进入水平轨道,然后进入竖直圆形轨道,如图17,已知过山车的质量为M,长为L,每节车厢长为a,竖直圆形轨道半径为R,L> 2πR,且R>>a,可以认为在圆形轨道最高点的车厢受到前后车厢的拉力沿水平方向,为了不出现脱轨的危险,h至少为多少?(用R、L表示,认为运动时各节车厢速度大小相等,且忽略一切摩擦力及空气阻力)
参考答案:
本题解析:取过山车为研究对象,过山车从平台上滑下到车厢占满竖直圆形轨道过程中,由于只有重力做功,故机械能守恒,竖直圆形轨道上的过山车可以把这部分的重心看作在轨道的圆心上,所以有:

?①(4 分)
在竖直方向受到重力和轨道对它向下的压力,受力分析如图所示,设一节车厢质量为m,则有:
? ② (3 分)N≥0 ?③ (3 分)
联立解得
? (4分)
本题难度:一般
2、简答题 如图所示,一物块以6 m/s的初速度从曲面A点下滑,运动到B点速度仍为6 m/s;若物体以5 m/s的初速度仍由A点下滑,则它运动到B点时的速度为?

参考答案:大于5 m/s
本题解析:
物块由A点运动到B点,重力做正功,摩擦力做负功,由动能定理有:
当物块初速度为6 m/s时,物块由A点运动到B点的过程,速度大小不变,动能变化为零,WG=Wf。由于物块做圆周运动,速度越大,所需向心力越大,曲面对物块的支持力越大,摩擦力越大,在相同路程的条件下,摩擦力的功越大,所以,当物块初速度为5 m/s时,摩擦力的功比初速度为6 m/s时要小,WG>Wf,到达B点的速度将大于5 m/s.
本题难度:一般
3、选择题 有三个质量相同的小球,以相同的速率在空中同一点分别沿竖直同上、水平和竖直向下三个不同的方向抛出,三球落地时(?)
A.动能不同
B.重力做功不同
C.机械能相同
D.重力势能的变化量不同
参考答案:C
本题解析:三个小球在运动过程中机械能守恒,在初始状态三个小球的机械能相等,C对;在运动过程中重力做功相同,重力势能变化量相同,由动能定理可知落地时刻动能相同,重力做功相同,ABD错;
本题难度:简单
4、选择题 设质量m=1.0kg的物体从倾角为30°,高2.0m的光滑斜面由静止开始下滑,那么当它滑到斜面中点时刻所具有的机械能是(取地面为参考平面)
[? ]
A.零
B.20焦耳
C.40焦耳
D.10焦耳
参考答案:B
本题解析:
本题难度:简单
5、选择题 如右上图所示,一内外侧均光滑的半圆柱槽置于光滑的水平面上.槽的左侧有一竖直墙壁.现让一小球(可是为质点)自左端槽口A点的正上方从静止开始下落,与半圆槽相切并从A点入槽内.则下列说法正确的是( )
A.小球在槽内运动的全过程中,只有重力对小球做功
B.小球在槽内运动的全过程中,小球与槽组成的系统机械能守恒
C.小球从最低点向右侧最高点运动的过程中,小球与槽组成的系统水平方向上的动量守恒
D.小球离开右侧槽口以后,将做竖直上抛运动