1、实验题 两个底面积都是S的圆筒,放在同一水平面上,桶内装水,水面高度分别为h1和h2,如图所示,已知水的密度为ρ。现把连接两桶的阀门打开,最后两桶水面高度相等,则这过程中重力所做的功等于_____________。
参考答案:
本题解析:由于水是不可压缩的,把连接两桶的阀门打开到两桶水面高度相等的过程中,利用等效法把左管高
以上部分的水等效地移至右管,如图中的斜线所示。

最后用功能关系,重力所做的功等于重力势能的减少量, 所以重力做的功

本题难度:简单
2、选择题 如图所示,质量为M、长度为L的小车静止在光滑的水平面上,质量为m的小物块(可视为质点)放在小车的最左端。现用一水平恒力F作用在小物块上,使物块从静止开始做匀加速直线运动,物块和小车之间的摩擦力为F1,物块滑到小车的最右端时,小车运动的距离为s。在这个过程中,以下结论正确的是

[? ]
A.物块到达小车最右端时具有的动能为(F-f)(L+s)
B.物块到达小车最右端时,小车具有的动能为
C.物块克服摩擦力所做的功为
D.物块和小车增加的机械能为
参考答案:ABC
本题解析:
本题难度:一般
3、计算题 半径r=0.4m的光滑绝缘轨道固定于竖直平面内,加上某一方向的匀强电场时,带电小球沿轨道内侧做圆周运动,小球动能最大的位置在A点,圆心O与A点的连线与竖直线成一角度如图所示,小球经过A点时,对轨道的压力为N=108N,若小球的最大动能比最小初动能多14.4J,且小球能够到达轨道上任意的一点,试求:
(1)小球的最小动能为多少?
(2)若小球在动能最小位置时突然撤去轨道,并保持其它条件不变,则小球经0.02s时,其动能与A点时的动能相等,小球的质量为多大?
参考答案:(1)3.6J(2)4.5*10-3kg
本题解析:据题分析可知,小球的重力与电场力的合力方向必沿OA连线向下,

最小动能的位置必在A点关于O点对称的B点, 则有F?2R=
mvA2-
mvB2?代入解得F=18N
在A点时有 N-F=m
?
mvA2=
(N-F)=18J
所以最小动能为Ekm=
mvB2=18J-14.4J=3.6J
②在B点撤去轨道后,小球将做类平抛运动:?由2R=
at2,F=ma
得m=
=4.5×10-3kg
本题难度:一般
4、计算题 (13分)如图为某工厂生产流水线上水平传输装置的俯视图,它由传送带和转盘组成。物品(质量m=1kg)从A处无初速放到传送带上,运动到B处后进入匀速转动的转盘,设物品进入转盘时速度大小不发生变化,并随转盘一起运动(无相对滑动),到C处被取走装箱。已知A、B两处的距离L=9m,传送带的传输速度
=2.0m/s,物品在转盘上与轴O的距离R=5m,物品与传送带间的动摩擦因数
=0.2。取g=10m/s2。

(1)物品从A处运动到B处的时间t;
(2)物品从A处运动到C处的过程中外力对物品总共做了多少功
(3)若物品在转盘上的最大静摩擦力可视为与滑动摩擦力大小相等,则物品与转盘间的动摩擦因数
至少为多大?
参考答案:5s? 2J? 0.08
本题解析:(1)设物品质量为m,物品先在传送带上做初速度为零的匀加速直线运动,其位移大小为s1.由 μ1mg=ma?(1分)? v2="2as" (1分)?得? s1=1m<L (1分)
之后,物品和传送带一起以速度v做匀速运动 匀加速运动的时间? t1= 2s1 /v =1s
匀速运动的时间? t2=(L?s1)/v =4s (2分)
所以物品从A处运动到B处的时间t=t1+t2="5s" (2分)
(2)由 动能定理,物品从A处运动到C处的过程中外力对物品总共做功
W=" m" v2/2-0=2J?(3分)
(3)物品在转盘上所受的静摩擦力提供向心力,当物品在转盘上恰好无相对滑动时,有? μ2mg=m v2 /R?得? μ2= v2/ gR ="0.08" (3分)
本题难度:一般
5、选择题 光滑曲面与竖直平面的交线是抛物线,如图所示,抛物线的方程是y=x2,下半部处在一个水平方向的匀强磁场中,磁场的上边界是y=a的直线(图中虚线所示),一个小金属环从抛物线上y=b(y>a)处以速度v沿抛物线下滑,假设抛物线足够长,金属环沿抛物线下滑后产生的焦耳热总量是(?)

A.mgb
B.
C.mg(b-a)
D.
参考答案:D
本题解析:最终金属块在磁场区与虚线a的交点之间来回摆动,交点设为O点,从最高点到O点由动能定理可知
,D对
点评:本题要从能量守恒的角度考虑问题,只有当线圈进入和穿出磁场时才有感应电流产生,重力做功转化为了一部分的焦耳热
本题难度:一般