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1、选择题 如图所示,一根不可伸长的轻绳两端各系一个小球a和b,跨在两根固定在同一高度的光滑水平细杆C和D上,质量为ma的a球置于地面上,质量为mb的b球从水平位置静止释放.当b球摆过的角度为90°时,a球对地面压力刚好为零,下列结论正确的是(? )

A.ma∶mb=2∶1
B.ma∶mb=3∶1
C.若只将细杆D水平向左移动少许,则当b球摆过的角度为小于90°的某值时,a球对地面的压力刚好为零
D.若只将细杆D水平向左移动少许,则当b球摆过的角度仍为90°时,a球对地面的压力刚好为零
参考答案:BD
本题解析:设b球下摆时的摆线长为L,根据机械能守恒,
到达最低点时,
,可得,
而此时a对地面的压力恰好为零,因此
因此ma∶mb=3∶1,B正确,A错误;由以上各式可知,摆到最低点时,绳子拉力大小均为
,与摆长大小无关,因此无论将d点向左不明向右移动,都会出现b球摆过的角度仍为90°时,a球对地面的压力刚好为零,因此D正确,C错误。
本题难度:一般
2、实验题 “验证机械能守恒定律”的实验采用重物自由下落的方法.
参考答案:
本题解析:
本题难度:一般
3、计算题 如图所示,ABC和DEF是在同一竖直平面内的两条光滑轨道,其中ABC的末端水平,DEF是半径为r=0.4m的半圆形轨道,其直径DF沿竖直方向,C、D可看作重合.现有一质量为m=1kg可视为质点的小球从轨道ABC上距C点高为H的地方由静止释放,

(1)若要使小球经C处水平进入轨道DEF且能沿轨道运动,H至少要有多高?
(2)若小球静止释放处离C点的高度h小于(1)中H的最小值,小球可击中与圆心等高的E点,求h.(取g=10m/s2)
(3)若小球自H=0.3m处静止释放,求小球到达F点对轨道的压力大小.
参考答案:(1)0.2m?(2)0.1m?(3)65N
本题解析:(1)小球从ABC轨道下滑,机械能守恒,设到达C点时的速度大小为v,则
?
小球能在竖直平面内做圆周运动,在圆周最高点必须满足:
?
联立以上两式并代入数据得:
则H至少要高0.2m
(2)若h<H,小球过C点后做平抛运动,设球经C点时的速度大小为
,则击中E点时:
竖直方向:
?
水平方向:
?
由机械能守恒有:
联立以上三式解得h=0.1m
(3)若小球自H=0.3m处静止释放, 设球经F点时的速度大小为
,由机械能守恒有

在F点有
联立以上两式解得
则小球到达F点对轨道的压力大小为65N
点评:关键知道小球能在竖直平面内做圆周运动,在圆周最高点必须满足
,若不满足,则小球做平抛运动。
本题难度:一般
4、计算题 图中滑块和小球的质量均为m,滑块可在水平放置的光滑固定导轨上自由滑动,小球与滑块上的悬点O由一不可伸长的轻绳相连,轻绳长为l。开始时,轻绳处于水平拉直状态,小球和滑块均静止。现将小球由静止释放,当小球到达最低点时,滑块刚好被一表面涂有粘性物质的固定挡板粘住,在极短的时间内速度减为零,小球继续向左摆动,当轻绳与竖直方向的夹角θ=60°时小球达到最高点。求
(1)从滑块与挡板接触到速度刚好变为零的过程中,挡板阻力对滑块的冲量;
(2)小球从释放到第一次到达最低点的过程中,绳的拉力对小球做功的大小。

参考答案:解:(1)小球第一次到达最低点时,滑快和小球的速度分别为v1和v2,由机械能守恒定律得:
?①
小球由最低点向左摆动到最高点,由机械能守恒定律得:
?②
联立①②两式得:v1=v2=
?③
设所求的挡板阻力对滑块的冲量为I,规定动量方向向右为正,有:I=0-mv1
解得:I=-m
?④
(2)小球从开始释放到第一次到达最低点的过程中,设绳对小球的拉力做的功为W,由动能定理得:
?⑤
联立③⑤得:
小球从开始释放到第一次到达最低点的过程中,绳对小球的拉力做的功大小为
本题解析:
本题难度:困难
5、计算题 如图AB是一段位于竖直平面内的光滑轨道,高度为h,末端B处的切线方向水平,一个质量为m的小物块P从轨道顶端A处静止释放,滑到B端后飞出,落到地面上的点C,已知它落地相对于点B的水平位移
。现在轨道下方紧贴点B安装一水平传送带,传送带的右端与B间的距离为
,当传送带静止时让物体P再次从点A由静止释放,它离开轨道并在传送带上滑行后从右端水平飞出,仍然落在地面的点C。取g=10m/s2。
(1)求物体P滑至B点时的速度大小;
(2)求物体P与传送带之间的动摩擦因数;
(3)若皮带轮缘以
的线速度顺时针匀速转动,求物体落点D到O点的距离。

参考答案:解:(1)根据机械能守恒定律有
解得
(2)在两种情况下物体P在空中的运动时间相同,

根据动能定理有
解得
(3)分析可知物体在传送带上先减速后匀速运动,接着以
的初速度平抛设落地点为D

由第(2)问知
由以上两式联立解得

本题解析:
本题难度:困难