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1、选择题 (14分)如图所示,在竖直平面内固定有两个很靠近的同心圆形轨道,外圆ABCD光滑,内圆A′B′C′D′的上半部分B′C′D′粗糙,下半部分B′A′D′光滑.一质量m=0.2 kg的小球从轨道的最低点A以初速度v0向右运动,球的尺寸略小于两圆间距,球运动的半径R=0.2 m,取g=10 m/s2.(1)若要使小球始终紧贴外圆做完整的圆周运动,初速度v0至少为多少?(2)若v0=3 m/s,经过一段时间小球到达最高点,内轨道对小球的支持力N=2 N,则小球在这段时间内克服摩擦力做的功是多少?(3)若v0=3 m/s,经过足够长的时间后,小球经过最低点A时受到的支持力为多少?小球在整个运动过程中减少的机械能是多少?

参考答案:(1)3.16 m/s (2)0.1 J (3)6 N 0.5 J
本题解析:(1)设此情形下小球到达最高点的最小速度为vC,则有
小球从A运动到C由机械能守恒定律有
m
=
m
+2mgR?
代入数据解得v0=
?m/s=3.16 m/s.
(2)设此时小球到达最高点的速度为vC′,克服摩擦力做的功为W,则
?

代入数据解得W=0.1 J.?
(3)经足够长的时间后,小球在下半圆轨道内做往复运动,设小球经过最低点的速度为vA,受到的支持力为NA,则有

代入数据解得NA=6 N
设小球在整个运动过程中减少的机械能为ΔE,由功能关系有
?
代入数据解得ΔE=0.5 J.
本题难度:一般
2、选择题 一个小球从距地面4m高处竖直向下抛出,被地面弹回后在距地面1m高处被接住,坐标原点定在抛出点正下方2m处,选向下方向为坐标轴的正方向,抛出点、落地点、接住点的位置坐标分别为(?)
A.2m,-2m,-1m
B.-2m,2m,1m
C.4m,0m,1m
D.-2m,0m,-1m
参考答案:B
本题解析:坐标原点定在抛出点正下方2m处,抛出点在原点上方2m处,坐标为-2m,同理得到其他位置坐标,B对;
本题难度:简单
3、选择题 如图所示,固定在小车上的支架的斜杆与竖直杆的夹角为θ,在斜杆下端固定有质量为m的小球,
下列关于杆对球的作用力F的判断中,正确的是

[? ]
A.小车静止时,F
=mgcosθ,方向沿杆向上
B.小
车静止时,F=mgcosθ,方
向垂直杆向上
C.小车向
右以加速度a运动时,一
定有F=

D.小车向左以加速度a运动时,有F=
,方向斜向左上方,与竖直方向的夹角为
参考答案:D
本题解析:
本题难度:一般
4、简答题



(1)汽车匀速运动时,细线对小球的拉力和车后壁对小球的压力。
(2)当汽车以a=2m/s2向右匀减速行驶时,细线对小球的拉力和小球对车后壁的压力。
(3)当汽车以a=10m/s2向右匀减速行驶时,细线对小球的拉力和小球对车后壁的压力。
参考答案:(1)
?
?(2)
?
?(3)
本题解析:(1)匀速运动时,小球受力分析如图所示(图略),由平衡条件得:
?
?

代入数据得:
,
(2) 当汽车以a="2" m / s2向右匀减速行驶时,小球受力分析如图(图略),由牛顿第二定律得:?

代入数据得:
,
(3)当汽车向右匀减速行驶时,设车后壁弹力为0时(临界条件)的加速度为a0,受力分析如图所所示,由牛顿第二定律得:


代入数据得:
因为
,所以小球飞起来,
。设此时绳与竖直方向的夹角为
,由牛顿第二定律得:

本题难度:简单
5、选择题 如图所示,A、B、C三个物体叠放在水平桌面上,若在A的上面再加一个竖直向下的作用力,则B受到的作用力的个数为

[? ]
A.1
B.2
C.3
D.4
参考答案:C
本题解析:
本题难度:简单
Barking dogs don't bite. 吠犬不咬人。