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1、计算题 在跳水比赛中,有一个单项是“3m跳板”,其比赛过程可简化为:运动员走上跳板,跳板被压缩到最低点,跳板又将运动员竖直向上弹到最高点,运动员做自由落体运动,竖直落入水中。将运动员视为质点,运动员质量m=60kg,g=10m/s2,最高点A、跳板的水平点B、最低点C和水面之间的竖直距离如图所示。求:
(1)跳板被压缩到最低点C时具有的弹性势能多大;
(2)运动员入水前的速度大小。

参考答案:解:(1)设最高点A与最低点C之间的高度差为h。则
?
?
? 设跳板被压缩到最低点C时的弹性势能为
,根据机械能守恒,有
? 
(2)设最高点与水面之间的高度差为H。则
?
?
? 运动员做自由落体运动,设运动员入水前的速度为
。则
? 
本题解析:
本题难度:一般
2、选择题 在下列实例中,不计空气阻力,机械能不守恒的是( )
A.做斜抛运动的手榴弹
B.起重机将重物匀速吊起
C.沿竖直方向自由下落的物体
D.沿光滑竖直圆轨道运动的小球
参考答案:B
本题解析:在只有重力做功的情况下机械能守恒,做斜抛运动的手榴弹机械能守恒,同理CD选项中的运动机械能守恒,起重机将重物匀速吊起,向上的拉力做正功,重物的机械能增大,故选B
点评:难度较小,明确机械能守恒的条件
本题难度:简单
3、计算题 一轻质细绳一端系一质量为m=0.05kg的小球A,另一端挂在光滑水平轴O上,O到小球的距离为L=0.1m,小球跟水平面接触,但无相互作用,在球的两侧等距离处分别固定一个光滑的斜面和一个挡板,如图所示,水平距离s=2m。现有一滑块B,质量也为m,从斜面上滑下,与小球发生碰撞,每次碰后,滑块与小球速度均交换,已知滑块与挡板碰撞时不损失机械能,水平面与滑块间的动摩擦因数为μ=0.25,若不计空气阻力,并将滑块和小球都视为质点,g取10m/s2,试问:
(1)若滑块B从斜面某一高度h处滑下与小球第一次碰撞后,使小球恰好在竖直平面内做圆周运动,求此高度h;
(2)若滑块B从h'=5m处下滑与小球碰撞后,小球在竖直平面内做圆周运动,求小球做完整圆周运动的次数。

参考答案:
解:(1)小球刚能完成一次完整的圆周运动,它到最高点的速度为v0,
在最高点,仅有重力充当向心力,则有
①
在小球从最低点运动到最高点的过程中,机械能守恒,
并设小球在最低点速度为v,则又有
②
解①②有
m/s
滑块从h高处运动到将与小球碰撞时速度为v2,对滑块由能的转化及守恒定律有
因弹性碰撞后速度交换
m/s,解上式有h=0.5m
(2)若滑块从h/=5m处下滑到将要与小球碰撞时速度为u,同理有
③
解得
滑块与小球碰后的瞬间,同理滑块静止,小球以
的速度开始作圆周运动,
滑块和小球最后一次碰撞时速度为至少
滑块最后停在水平面上,它通过的路程为,同理有
⑤
小球做完整圆周运动的次数为
⑥
解⑤、⑥得
,n=10次。
本题解析:
本题难度:困难
4、选择题 一小球以初速度v0竖直上抛,它能到达的最大高度为H,问下列几种情况中,哪种情况小球不可能达到高度H(忽略空气阻力)

[? ]
A.图a,以初速v0沿光滑斜面向上运动
B.图b,以初速v0沿光滑的抛物线轨道,从最低点向上运动
C.图c(H>R>H/2),以初速v0沿半径为R的光滑圆轨道,从最低点向上运动
D.图d(R>H),以初速v0沿半径为R的光滑圆轨道,从最低点向上运动
参考答案:C
本题解析:
本题难度:一般
5、选择题 有三个质量都是m的小球a、b、c,以相同的速度v0在空中分别竖直向上、水平和竖直向下抛出,三球落地时相同的物理量是(不计空气阻力)
A.速度
B.动量
C.动能
D.机械能
参考答案:CD
本题解析:根据机械能守恒定律,小球落到地面的速度大小相等,方向不同,所以速度和动量不同,而动能和机械能相同。选项CD正确。
本题难度:简单