1、计算题 如图所示,两个质量分别为m和2m的小球a和b,之间用一长为2L的轻杆连接,杆在绕中点O的水平轴无摩擦转动。今使杆处于水平位置,然后无初速释放,在杆转到竖直位置的过程中,求:
(1)杆在竖直位置时,两球速度的大小;
(2)杆对b球做的功;
(3)杆在竖直位置时,杆对a、b两球的作用力?

参考答案:(1)
?
(2)WF=-4mgl/3
(3)对a球:Fa=mg/3,方向向上;对b球:Fb=10mg/3,方向向上
本题解析:
本题难度:一般
2、计算题 如图所示,长为
的细线一端固定在O点,另一端拴一质量为m的小球,现使小球恰好能在竖直平面内做完整的圆周运动,已知O点到水平地面的距离Soc =L且 L>
,重力加速度为g

小题1:求小球通过最高点A时的速度vA的大小.
小题2:求小球通过最低点B时,细线对小球的拉力.
小题3:求小球运动到A点或B点时细线断裂,小球落到地面对到C点的距离若相等,则
和L应满足什么关系?
参考答案:
小题1:
小题2:
小题3:
本题解析:

本题难度:一般
3、计算题 如图所示,光滑绝缘水平面AB与倾角θ=37°,长L=5m的绝缘斜面BC在B处圆滑相连,在斜面的C处有一与斜面垂直的弹性绝缘挡板,质量m=0.5kg、所带电荷量q=5×10-5C的绝缘带电小滑块(可看做质点)置于斜面的中点D,整个空间存在水平向右的匀强电场,场强E=2×l05N/C,现让滑块以v0=12m/s的速度沿斜面向上运动。设滑块与挡板碰撞前后所带电荷量不变、速度大小不变,滑块和斜面间的动摩擦因数μ=0.1,(g取10m/s2,sin37°=0.60,cos37°=0.8)求:

(1)滑块第一次与挡板碰撞时的速度大小;
(2)滑块第一次与挡板碰撞后能达到左端的最远点离B点的距离;
(3)滑块运动的总路程。
参考答案:(1)
(2)1.6m(3)52.9m
本题解析:
试题分析:(1)设滑块第一次与挡板碰撞时的速度大小为V
静电力qE=10N,重力G=mg=5N。
摩擦力
由动能定理:

解得:
(2)设滑块第一次下滑到B端的速度为VB,滑块第一次与挡板碰撞后能达到左端的最远点离B点的距离为x
由动能定理:
解得VB=8m/s
在水平面上滑行时,只有静电力做功,由动能定理:
解得x=1.6m
(3) 设滑块第一次下滑到B端的动能
,水平面光滑,从水平运动返回到B点,动能不变。
在斜面上往返一次克服摩擦力做功Wf=2FfL=10J
所以滑块还能滑到B点到达水平面一次,设在水平面上滑动的距离为x1
由动能定理:
,解得 x1=0.6m
在水平面上滑动的总距离S1=2(x+x1)=4.4m
最后停在C点,在斜面上滑行的距离为S2
由动能定理:
解得S2=48.5m
所以,滑块运动的总路程S=S1+S2=52.9m
本题难度:一般
4、计算题 如图所示,倾角为θ的斜面上只有AB段粗糙,其余部分都光滑,AB段长为3L.有若干个相同的小方块沿斜面靠在一起,但不粘接,总长为L.将它们由静止释放,释放时下端距A为2L.当下端运动到A下面距A为L/2时物块运动的速度达到最大.(单独研究一个小方块时可将其视为质点)

① 求物块与粗糙斜面的动摩擦因数;
② 求物块停止时的位置;
③ 要使所有物块都能通过B点,由静止释放时物块下端距A点至少要多远?
参考答案:(1)μ=2tanθ;(2)物块的下端停在B端;(3)s=3L
本题解析:
试题分析: (1)当整体所受合外力为零时,整体速度最大,设整体质量为m,则
?
得μ=2tanθ
(2)设物块停止时下端距A点的距离为x,根据动能定理
?
解得x=3L?
即物块的下端停在B端?
(3)设静止时物块的下端距A的距离为s,物块的上端运动到A点时速度为v,根据动能定理
?
物块全部滑上AB部分后,小方块间无弹力作用,取最上面一块为研究对象,设其质量为m0,运动到B点时速度正好减到0,根据动能定理
?得s=3L
本题难度:一般
5、计算题 (15分)《愤怒的小鸟》是一款时下非常流行的游戏,故事也相当有趣,如图甲,为了报复偷走鸟蛋的肥猪们,鸟儿以自己的身体为武器,如炮弹般弹射出去攻击肥猪们的堡垒。某班的同学们根据自己所学的物理知识进行假设;小鸟被弹弓沿水平方向弹出,如图乙所示。(取重力加速度g=10 m/s2)

(1)若h1=3.6 m,l1=2.4 m,h2=1.8 m,要使小鸟飞出能直接打中肥猪的堡垒,小鸟飞出去的初速度应多大?
(2)如果小鸟弹出后,先掉到平台上(此时小鸟距抛出点的水平距离为l2),接触平台瞬间竖直速度变为零,水平速度不变,小鸟在平台上滑行一段距离后,若要打中肥猪的堡垒,小鸟和平台间的动摩擦因数μ与小鸟弹出时的初速度v0应满足什么关系(用题中所给的符号h1、l1、h2、l2、g表示)?
参考答案:(1)4 m/s (2)μ≤
本题解析:(1)设小鸟以v0弹出能直接击中堡垒,则由平抛运动规律,有h1-h2=
gt2,l1=v0t?
解得t=0.6 s,v0=4 m/s。
(2)对小鸟在平台上滑行初速度仍为v0,若刚好击中堡垒,则有末速度为v=0,由动能定理有:
-μmg(l1-l2)=
mv2-
mv02?解得μ=
可见,μ与v0应满足μ≤
才能打中堡垒。
本题难度:一般