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1、计算题 (16分) 如图所示,一个
圆弧形光滑轨道ABC,放置在竖直平面内,轨道半径为R,在A点与水平地面AD相接,地面与圆心O等高,MN是放在水平地面上长为3R、厚度不计的垫子,左端M正好位于A点.将一个质量为m的小球从A处正上方某处由静止释放,不考虑空气阻力,若小球能从C点射出并打到垫子上,小球距离A点的高度在什么范围.
参考答案:
本题解析:小球能通过C点,在C点最小速度v满足:
?(3分)
小球离开C点做平抛运动,落到M点时间t为:
?(2分)?
?
此时水平距离:x=vt=
>R?小球能落在垫子上(2分)
小球在C点的最大速度
为:
?(2分)
?
设小球距离A点的高度为h,则小球运动至C的过程中,
?(4分)
由上可知,要使小球落在垫子上:
?(1分)
解得:
?(2分)
本题难度:一般
2、选择题 人用手托着质量为m的物体,从静止开始沿水平方向运动,前进距离L后,速度为v(物体与手始终相对静止),物体与人手掌之间的动摩擦因数为μ,则人对物体做的功为( )
A.mgl
B.0
C.μmgl
D.
mv2
参考答案:在物体运动的过程中,重力不做功,则根据动能定理得:人对物体做的功W=12mv2-0=12mv2.故D正确.
故选D
本题解析:
本题难度:一般
3、选择题 有一个负点电荷只受电场力的作用,分别从两电场中的a点由静止释放,在它沿直线运动到b点的过程中,动能Ek随位移s变化的关系图象如图中的①、②图线所示,则能与图线相对应的两个电场的电场线分布图分别是下图中的

[? ]
A.
B.
C.
D.
参考答案:B
本题解析:
本题难度:一般
4、计算题 如图所示,静止在粗糙水平面上的斜面体有三个光滑斜面AB、AC和CD。已知斜面AB与水平方向成
角,斜面AC与水平方向成
角,斜面CD与水平方向成
角,A点与C点的竖直高度为
,C点与D点的竖直高度为
。在B点左侧的水平面上有一个一端固定的轻质弹簧,自然长度时弹簧右端到B点的水平距离为
。质量均为
的物体甲和乙同时从顶点A由静止释放,之后甲沿斜面AB下滑,乙沿AC下滑。在甲乙两物体下滑过程中,斜面体始终处于静止状态,且两物体运动中经过B点、C点、D点时,速度大小不改变,只改变方向。甲进入水平面后向左运动压缩弹簧的最大压缩量为
,乙物体进入水平面后便向右运动最终停止。已知甲物体与水平面的动摩擦因数为
,(
)求:
(1)弹簧的最大弹性势能为多少?
(2)甲物体最终停止位置距B点多远?
(3)通过计算,说明甲乙两物体是否同时滑到水平面上?
(4)若以释放甲乙物体时作为
时刻,做出斜面体受到地面的摩擦力大小
随时间变化的图线。
参考答案:解:(1)
代入数据得:
(2)
?得:
距B点距离为:
(3)
得:
?
得:
所以,甲下滑时间为:
乙在AC上下滑时间为:
乙到达C点时速度为:
?
乙由C到D的时间为
,则:
?
整理得:
?解得:
可见乙物体下滑总时间为:
所以,两物体同时滑到水平面上。
(4)物体在光滑斜面上下滑时对斜面的压力产生的水平分量为:

时间内斜面体受到的摩擦力为:

时间内斜面体受到的摩擦力为:

代入数据得:
图像:

本题解析:略
本题难度:一般
5、选择题 图中K、L、M为静电场中的3个相距很近的等势线.一带电粒子射入此静电场中后,仅在电场力作用下沿abcde轨迹运动.已知电势φK>φL>φM.下列说法中正确的是

A.粒子带负电
B.粒子在bc段做减速运动
C.粒子在a点与e点的速率相等
D.粒子从c点到d点的过程中电场力做负功
参考答案:ABC
本题解析:根据等势线的分布情况,可以判断场源电荷为等量异种电荷,左边是正电荷,右边是负电荷,根据粒子的轨迹,做曲线运动的物体所受力指向凹面的一侧,可以判断出粒子带负点,选项A正确。bc之间电势差为正值,电场力做功qUbc为负值,动能减少,选项B正确。ae两点电势相等,粒子运动不做功,选项C正确。粒子从c点到d点,电势差为负值,电场力做功qUcd为正值,选项D错误。
本题难度:一般