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1、计算题 一竖直固定光滑的半圆形轨道ACB,圆心为O,半径为R。在最高点A把小球以
平抛,小球碰到轨道后不反弹(沿轨道径向速度减为0),忽略一切阻力,求:

①.小球打到轨道上D点(图中未画出)时下落的高度;
②.小球到达最低点B时速度和对轨道的压力。
参考答案:①
?②
本题解析:①小球做平抛运动。设小球打到轨道上得D点,D点可能在水平位置C的上方,也可能在下方,
设OD与竖直方向夹角为


联立解得
②由
,可得
由
解得
刚要到D点的水平速度
竖直速度
打到D点后,沿轨道径向速度减为零,只有切向速度

设小球在最低点的速度为
,从D点到最低点,有机械能守恒有:

设小球在最低点受到轨道的支持力为
,则

解得
由你顿第三定律,小球对轨道的压力为
点评:本题关键要分析小球的运动情况,然后分阶段运用平抛运动的分位移公式、分速度公式、机械能守恒定律和向心力公式列式求解。
本题难度:一般
2、选择题 下列运动过程中,遵守机械能守恒定律的是( )
A.汽车刹车
B.雨滴匀速下落
C.物体做自由落体运动
D.物体沿粗糙斜面匀速下滑
参考答案:A、汽车刹车过程,阻力做功,汽车的机械能减小.故A错误.
B、雨滴匀速下落,重力势能减小,而动能不变,则机械能减小.故B错误.
C、物体做自由落体运动时,只受重力,机械能守恒.故C正确.
D、物体沿粗糙斜面匀速下滑,摩擦力做负功,机械能减少.故D错误.
故选C
本题解析:
本题难度:简单
3、选择题 半径为r和R(r<R)的光滑半圆形槽,其圆心在同一水平面上,如图所示,质量相等的两小球(可看成质点)分别自半圆形槽左边缘的最高点无初速释放,在下滑过程中关于两小球的说法正确的是

A.机械能均逐渐减小
B.经最低点时动能相等
C.两球经过最低点时加速度大小不等
D.机械能总是相等的
参考答案:D
本题解析:两小球下滑过程中只有重力做功没有阻力,所以机械能守恒,A错误,D正确;对小球下滑到最低端应用动能定理得:
,可见物体的动能与半径有关,半径大的动能大,B错误;小球在最低点的加速度为
,与半径无关,C错误;
本题难度:一般
4、计算题 (9分)如图所示,某人在山上将一质量m=0.50kg的石块,以v0=5.0m/s的初速度斜向上方抛出,石块被抛出时离水平地面的高度h=10m。不计空气阻力,取g=10m/s2。求:

(1)石块从抛出到落地的过程中减少的重力势能;
(2)石块落地时的速度大小。
参考答案:(1)
(2)
本题解析:解:(1)石块减少的重力势能等于重力对它所做的功
?(3分)
求出
?(1分)
(2)从抛出到落地,根据机械能守恒定律
?(4分)
求出石块落地速度
(1分)
本题考查的是机械能守恒定律的应用,根据机械能守恒定律即可求解;
本题难度:一般
5、计算题 如图是为了检验某种防护罩承受冲击力的装置。M是半径为R=1.0m的固定于竖直平面内的1/4光滑圆弧轨道,轨道上端切线水平,N为待检验的固定曲面,该曲面在竖直 面内的截面为半径
的1/4圆弧,圆弧下端切线水平且圆心恰好位于M轨道的上端点,M的下端相切处放置竖直向上的弹簧枪,可发射速度不同的质量m=0.01kg的小钢珠。假设某次发射的钢珠沿轨道恰好能经过M的上端点,水平飞出后落到曲面N的某一点上,取g=10m/s2。求:

(1)发射该钢球前,弹簧的弹性势能EP多大?
(2)钢珠从M圆弧轨道最高点飞出至落到圆弧N上所用的时间是多少?(结果保留两位有效数字)
参考答案:(1)0.15J(2)0.24s
本题解析:
(1)设钢球的轨道M最高点的速度为v,在M的最低端速度为v0,则在最高点,
由题意得
?①(1分)
从最低点到最高点,由机械能守恒定律得:
?②(1分)
由①②得:
?③?(1分)
设弹簧的弹性势能为
,由机械能守恒定律得:
=0.15J?④?(2分)
(2)钢珠从最高点飞出后,做平抛运动
?⑤?(1分)
?⑥?(1分)
由几何关系
?⑦?(2分)
联立⑤、⑥、⑦得t =0.24s?(1分)
本题难度:一般