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1、简答题 把一个质量为?m=0.2?0kg的小球放在高度为?h=5.0m的直杆的顶端,如图所示,一颗质量为m′=0.01kg的子弹以速度?v0=500m/s沿水平方向击穿小球,小球落地点与杆的水平距离S=20m.
求:(1)子弹落地点距杆的水平距离S′;
(2)子弹击穿小球过程中系统损失的机械能.
参考答案:(1)小球被击穿后做平抛运动,击穿后的速度为v1,空中飞行时间为t
则:S=v1t①
? h=12gt2②
由①②式得?v1=20m/s
击穿过程中,子弹与小球水平方向动量守恒,设击穿后子弹的速度为v2
由动量守恒定律得:m"v0=mv1+m"v2得,
? v2=100m/s
由平抛运动的特点知:S′S=v2v1得?
?S′=100m
(2)子弹击穿小球过程中系统损失的机械能△E=12m′20-12mv21-12m′v22得,
△E=1160J
答:
(1)子弹落地点距杆的水平距离S′=100m;
(2)子弹击穿小球过程中系统损失的机械能为1160J.
本题解析:
本题难度:一般
2、计算题 (7分)为了研究过山车的原理,物理小组提出了下列的设想:取一个与水平方向夹角为37°、长为L=2.0m的粗糙的倾斜轨道AB,通过水平轨道BC与竖直圆轨道相连,出口为水平轨道DE,整个轨道除AB段以外都是光滑的。其中AB与BC轨道以微小圆弧相接,如图所示。一个质量为2kg的小物块以初速度v0=4.0m/s,从某一高处水平抛出,恰从A点无碰撞地沿倾斜轨道滑下。已知物块与倾斜轨道AB的动摩擦因数μ=0.5(g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8):

(1)求小物块的抛出点和A点的高度差;
(2)求小物块沿着轨道AB运动的过程中克服摩擦力所做的功;
(3)为了让小物块能沿着轨道运动,并从E点飞出,则竖直圆轨道的半径应该满足什么条件?
参考答案:(1)h=0.45m (2)W=16J (3)
本题解析:(1)设从抛出点到A点的高度差为h,到A点时有则有:
,
,且
代入数据解得h="0.45m" (2分)
(2)小物块沿着轨道AB运动的过程中克服摩擦力所做的功

W=16J (2分)
(3)小物体到达A点时的速度:
=5m/s (1分)
从A到B,由动能定理:
小物体从B到环最高点机械能守恒: 
在最高点有:
解得
(2分)
考点:平抛运动、功、机械能守恒定律
本题难度:一般
3、计算题 (12分)如图甲所示,水平传送带AB的长度L=3.75m,皮带轮的半径R=0.1m。现有一小物体(视为质点)以水平速度v0从A点滑上传送带,物块与传送带间动摩擦因数为μ=0.2,传送带上表面距地面的高度h=5m, g取10m/s2,试讨论下列问题:

(1)若皮带静止,要使小物体滑到B端后做平抛运动.则小物体滑上A点的初速度v0至少为多少?
(2)若皮带轮以角速度
=40rad/s顺时针匀速转动,小物体滑上A点的初速度v0="3" m/s,求小物体由A点运动到B点的时间及落地点到B的水平位移s;
(3)若皮带轮以角速度
=40rad/s顺时针匀速转动,求v0满足什么条件时,小物块均落到地面上的同一点.
参考答案:(1)4m/s(2)1s ,4m(3)
本题解析: (1)若皮带静止,小物体在皮带上滑动的加速度为a,则:
要使小物块在B点开始做平抛运动,则小物体在B点开始时对皮带压力为0,即:
又
解得:
(4分)
(2)若皮带轮以角速度
=40rad/s顺时针匀速转动,皮带的速度
> v0
小物体刚在皮带上滑动时加速,加速度为:
加速时间
t1=0.5s
加速位移

然后匀速,时间为t2

小物体由A点运动到B点的时间
t=1s (2分)
平抛时
解得:
(2分)
(3)v0最大时,小物块在皮带一直做匀减速运动,到B端时,物块速度刚好为v
则
解得
(2分)
v0最小时,小物块在皮带一直做匀加速运动,到B端时,物块速度刚好为v
则
解得
(2分)
即
时,小物块均落到地面上的同一点
考点:牛顿第二定律 匀速圆周运动 平抛运动 匀变速直线运动规律
本题难度:一般
4、选择题 在平直公路上行驶的汽车中,某人从车窗相对于车静止释放一个小球,不计空气阻力,用固定在路边的照相机对汽车进行闪光照相,照相机闪两次光,得到清晰的两张照片,对照片进行分析,知道了如下信息:
①两次闪光的时间间隔为0.5s;
②第一次闪光时,小球刚释放,第二次闪光时,小球落地;
③两次闪光的时间间隔内,汽车前进了5m;
④两次闪光时间间隔内,小球位移的大小为5m。
根据以上信息能确定的是
[? ]
A.小球释放点离地的高度
B.第一次闪光时小车的速度
C.汽车做匀加速直线运动
D.两次闪光的时间间隔内汽车的平均速度
参考答案:ABD
本题解析:
本题难度:简单
5、选择题 在2014年索契冬奥会中国代表团收获3金4银2铜。在自由式滑雪比赛中,运动员在较高的雪坡上滑到某一弧形部位处,沿水平方向飞离斜坡,在空中划过一段抛物线后,再落到雪坡上,如图所示。若雪坡的倾角为θ,飞出时的速度大小为v0,则以下说法错误的是

A.运动员在空中经历的时间是
B.运动员的落点与起飞点的距离是
C.运动员的落点与起飞点间竖直高度是
D.运动员落回雪坡时的速度大小是
参考答案:D
本题解析:
试题分析: 设在空中飞行时间为t,运动员在竖直方向做自由落体运动,水平方向做匀速直线运动,则两方向位移关系:
,解得
,故A正确;竖直方向的高度是
,由斜面倾角可得,落点与起飞点的距离为
,故B、C正确;竖直方向的速度大小为:vy=gt=2v0tanθ,落回雪坡时的速度大小
,故D错误。
本题难度:一般