1、计算题 (14分)如图所示,光滑圆弧轨道最低点与光滑斜面在B点用一段光滑小圆弧平滑连接,可认为没有能量的损失,圆弧半径为R="0.5" m,斜面的倾角为450,现有一个可视为质点、质量为m="0.1" kg的小球从斜面上A点由静止释放,通过圆弧轨道最低点B时对轨道的压力为6 N。以B点为坐标原点建立坐标系如图所示(g="10" m/s2)。求:

(1)小球最初自由释放位置A离最低点B的高度h;
(2)小球运动到C点时对轨道的压力的大小;
(3)小球从离开C点至第一次落回到斜面上,落点的坐标是多少?
参考答案:(1)小球最初自由释放位置A离最低点B的高度1.25 m;(2)小球运动到C点时对轨道的压力的大小为
;(3)小球从离开C点至第一次落回到斜面上,落点的坐标是(
,
)。
本题解析:(1)由圆周运动向心力 
由动能定理得
解得h="1.25" m。
(2)由动能定理
圆周运动
,由作用力与反作用力的关系可得小球运动到C点时对轨道的压力FC′=-FC=0。
(3)设落点的坐标为(x,y),由平抛运动规律



联立解得x=
,y=
。
则坐标为(
,
)。
考点:机械能守恒定律、向心力
点评:小球的运动过程可以分匀加速直线运动、机械能守恒运动及平抛运动,采用相应的规律求解即可。
本题难度:一般
2、填空题 在“验证机械能守恒定律”的实验中,已知打点计时器所用电源的频率为50Hz。查得当地的重力加速度为g=9.80m/s2,某同学选择了一条理想的纸带,用刻度尺测量时各计数点对应刻度尺的读数如图所示。图中O点是打点计时器打出的第一个点,A、B、C、D分别是每隔一个点取出的计数点,它们到O点的距离如下图所示。重物质量m=1Kg,则重物由O点运动到B点时,求;

(1)重力势能减小量为 J
(2)动能的增加量为 J
(3)根据实验数据可以得出的结论是
(4)产生误差的主要原因是
参考答案:(1)1.91 (3分) (2)1.88 (3分)
(3)在实验误差允许的范围内,动能的增加量等于重力势能的减少量(2分)
(4)物体在下落过程中克服摩擦阻力做功(2分)
本题解析:略
本题难度:一般
3、计算题 (14分)如图所示,固定的光滑圆弧面与质量为6 kg的小车C的上表面平滑相接,在圆弧面上有一个质量为2 kg的滑块A,在小车C的左端有一个质量为2 kg的滑块B,滑块A与B均可看做质点.现使滑块A从距小车的上表面高h=1.25 m处由静止下滑,与B碰撞后瞬间粘合在一起共同运动,最终没有从小车C上滑出.已知滑块A、B与小车C的动摩擦因数均为μ=0.5,小车C与水平地面的摩擦忽略不计,取g=10 m/s2.求:

(1)滑块A与B碰撞后瞬间的共同速度的大小;
(2)小车C上表面的最短长度.
参考答案:(1)2.5 m/s (2)0.375 m
本题解析:(1)设滑块A滑到圆弧末端时的速度大小为v1,由机械能守恒定律有:
①
代入数据解得v1=5 m/s. ②
设A、B碰后瞬间的共同速度为v2,滑块A与B碰撞瞬间与车C无关,滑块A与B组成的系统动量守恒,
mAv1=(mA+mB)v2, ③
代入数据解得v2=2.5 m/s. ④
(2)设小车C的最短长度为L,滑块A与B最终没有从小车C上滑出,三者最终速度相同设为v3,
根据动量守恒定律有:
(mA+mB)v2=(mA+mB+mC)v3 ⑤
根据能量守恒定律有:
⑥
联立⑤⑥式代入数据解得L=0.375 m. ⑦
考点:本题考查动量守恒、动能定理
本题难度:困难
4、计算题 (12分)在竖直平面内,一根光滑金属杆弯成如图所示形状,相应的曲线方程为
(单位:
),式中
。将一光滑小环套在该金属杆上,并从
处以
的初速度沿杆向下运动,取重力加速度
。求

(1)当小环运动到
时的速度大小;
(2)该小环最远能运动到的位置坐标多少?
参考答案:(1)
(2)(
,0)
本题解析:(1)由曲线方程可知,环在x=0处的坐标是y1=-1.25m 1分)
在
时,y2= -2.5m (1分)
选y=0处为零势能参考平面,根据机械能守恒有
,
解得
(4分)
(2)当环运动到最远处时,速度为零,根据机械能守恒有
, (3分)
解得y3=0, (1分)
即
,得
(1分)
该小环在x轴方向最远能运动到(
,0)处 (1分)
考点:本题考查机械能守恒定律。
本题难度:一般
5、其他

参考答案:
本题解析:以m和M组成的系统为研究对象,系统机械能守恒.则M下降h后速度为v,由机械能守恒定律得:系统减少的重力势能等于增加的动能,则
Mgh=
mv2+
Mv2 ,
M=2m,
得v=

本题难度:简单