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1、选择题 在离地高为H处以某一初速度竖直向下抛一个小球,若与地面碰撞的过程,无机械能损失,且不计空气阻力,要使球反弹到离地最大高度为2H处,则初速度应该为(?)
A.
B.
C.
D.
参考答案:A
本题解析:设抛出时的初速度为v,则对整个过程由能量守恒定律可得:
,解得
,选项A正确。
本题难度:一般
2、选择题 如图所示,一轻弹簧一端固定于O点,另一端系一重物,将重物从与悬点O在同一水平面且弹簧保持原长的A点无初速地释放,让它自由摆下,不计空气阻力,在重物由A点摆向最低点B的过程中

A.重力做正功,弹力不做功
B.重力势能减少,弹性势能增加
C.若用与弹簧原长相等的细绳代替弹簧后,重力做正功,弹力不做功
D.若用与弹簧原长相等的细绳代替弹簧后,重力做功不变,弹力做功发生变化
参考答案:BC
本题解析:重物由A点摆向最低点B的过程中,重力做正功,重力势能减小,弹簧伸长,则弹力做负功,弹性势能增加,A错误、B正确;若用与弹簧原长相等的细绳代替弹簧,由于细绳不伸长,弹力不做功,重力仍做正功,但由于下降的距离比原来小,故重力做功发生变化,C正确,D错误。
本题难度:简单
3、简答题 如图所示,质量M=4kg的木板AB静止放在光滑水平上,木板右端B点固定着一根轻质弹簧,弹簧自由端在C点,C到木板左端的距离L=0.5m,质量m=1kg的小木块(可视为质点)静止在木板的左端,其与木板间的动摩擦因数μ=0.2.木板AB受到水平向左的恒力F=14N,作用时间t后撤去,恒力F撤去时小木块恰好到达弹簧的自由端C处,此后的运动过程中弹簧的最大压缩量x=5cm,取g=10m/s2.试求:
(1)水平恒力F作用的时间
(2)弹簧的最大弹性势能
(3)通过计算确定小木块最终停在C点的左边还是右边,并求出整个运动过程中所产生的热量.
参考答案:
(1)木板向左作初速度为零的匀加速运动,而小木块在摩擦力f=μmg的作用下也做初速度为零的匀加速运动,M,m的加速度分别为α1,α2
由牛顿第二定律得F-μmg=Mα1…①
μmg=Mα2…②
解①②得:α1=3m/s2,α2=2m/s2
撤去F时,木块刚好运动到C处,则运动学公式
得L=12α1t2-12α2t2,解上面各式得t=
本题解析:
本题难度:一般
4、选择题 如右图所示,甲、乙是两个完全相同的闭合正方形导线线框,a、b是边界范围、磁感应强度大小和方向都相同的两个匀强磁场区域,只是a区域到地面的高度比b高一些.甲、乙线框分别从磁场区域的正上方相同高度处同时由静止释放,穿过磁场后落到地面.下落过程中线框平面始终保持与磁场方向垂直.以下说法正确的是( )

A.落地时甲框的速度比乙框小
B.落地时甲框的速度比乙框大
C.落地时甲乙两框速度相同
D.穿过磁场的过程中甲、乙线框中产生热量相同
参考答案:B
本题解析:根据
可得,乙线框进入磁场时的速度比甲线框进入磁场时速度大,根据公式
分析可知乙在进入线圈过程中受到的安培力较大,因为两个线圈完全相同,所以故安培力对乙做的负功多,产生的热量多,故D选项错误;重力做的功一部分转化为导线框的动能,一部分转化为导线框穿过磁场产生的热量,根据动能定理可知,甲落地速度比乙落地速度大,故B选项正确.AC错误
故选B.
点评:本题的关键是判断出线框进入磁场时乙受到的平均安培力大于甲的从而判断速度以及产生热量关系
本题难度:一般
5、计算题 质量为m="0.2" kg的小球从水平地面处以20m/s的速度竖直上抛,能上升的最大高度为16m,然后落回水平地面,与水平地面发生碰撞后再次上升,上升的高度为7 m。而后又落回水平地面…,直到最后静止在水平地面上,设小球受到的空气阻力大小恒定,g取 10 m/s2,求:
(1) 小球所受空气阻力的大小
(2) 小球第一次上升时间和第一次下落时间之比
(3) 从小球刚开始上抛到第二次即将落到水平地面上之前的过程中损失的机械能
参考答案:(1) 小球第一次上升过程中,由动能定理得: - (mg + f)h1 =" 0" -
mvo2?
代入数据解得(2 + f )×16 =
×0.2×202?∴? f =" 0.5" N?
(2) 小球第一次上升过程中加速度大小为
a1 = (mg + f )/m = (2 + 0.5)/0.2 =" 12.5" m/s2?
得上升所用时间为:? t1 =
?
小球第一次下落过程中加速度大小为:
a2 = (mg - f)/m = (2 - 0.5)/0.2 =" 7.5" m/s2?
得下落所用时间为: t2 =
?∴?时间之比为 :t1/t2 =
?=
?
(3) 第一次落回地面时的速度大小为 v1,则 2 f h1 =
m(vo2 - v12)?
解得 v1 =
?m/s?设第二次上升时初速度为 v2 ,?
则 (mg + f )h2 =
m v22?解得 v2 = 5
m/s?小球与地面撞击时损失的能量?
?E1 =
mv12 -
mv22 =
×0.2×(240 - 175)=" 6.5" J?
小球在空气中损失的机械能为
?E2 = f(2h1 + 2h2) = 0.5×(2×16 + 2×7) ="?" 23 J?
从小球刚开始上抛到第二次落到平面之前的过程中损失的机械能为
?E = ?E1 +?E2 = f(2h1 + 2h2)+
mv12 -
mv22 =" 23" + 6.5 =" 29.5" J?
也可以先求出第二次落回地面时速度的大小 v3,则有:(mg – f )h2 =
m v32?
∴?
mv32 = (0.2×10 - 0.5)×7 =" 10.5"
则 ?E =
mvo2 –
m v32 =
×0.2×202 - 10.5 =" 40" - 10.5 =" 29.5" J
本题解析:略
本题难度:简单