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1、简答题 如图所示,一固定在竖直平面内的光滑半圆形轨道ABC,其半径R=0.5m,轨道在C处与水平地面相切。在C放一小物块,给它一水平向左的初速度v0=5m/s,结果它沿CBA运动,通过A点,最后落在水平地面上的D点,求C、D间的距离s。取重力加速度g=10m/s2。
参考答案:1m
本题解析:设小物块的质量为m,过A处时的速度为v,由A到D经历的时间为t,有
①
2R=
gt2 ②
s=vt ③
由①②③式并代入数据得s=1m ④
本题难度:一般
2、简答题

如图所示半径为R、r(R>r)甲、乙两圆形轨道安置在同一竖直平面内,两轨道之间由一条水平轨道(CD)相连,如小球从离地3R的高处A点由静止释放,可以滑过甲轨道,经过CD段又滑上乙轨道后离开两圆形轨道,小球与CD段间的动摩擦因数为μ,其余各段均光滑.为避免出现小球脱离圆形轨道而发生撞轨现象.试设计CD段的长度.
参考答案:CD≤
或
≤CD <
本题解析:
小球在甲轨道上做圆周运动通过最高点的最小速度为
?
设小球能通过甲轨道最高点时速度为v1.
由机械能守恒定律得:
?
∵
>
?∴小球能通过甲轨道而不撞轨
设CD的长度为x,小球在乙轨道最高点的最小速度为
?
小球要通过乙轨道最高点,则需满足:
?得:
x≤
小球到乙轨圆心等高处之前再返回,则需满足:
且
得:
≤x <
总结论:CD≤
或
≤CD <
本题难度:一般
3、选择题 下列所述的实例中(均不计空气阻力),遵守机械能守恒定律的是( )
A.小石块被水平抛出后在空中运动
B.木箱沿光滑斜面下滑
C.人乘电梯加速上升
D.子弹射穿木块
参考答案:A、小石块被平抛后在空中运动,物体只受到重力的作用,机械能守恒.故A正确.
B、木箱沿光滑斜面下滑,只有重力做功,机械能守恒.故B正确.
C、人乘电梯加速上升,动能增加,重力势能增加,机械能增加,不守恒.故C错误.
D、子弹射穿木块,木块的阻力要做功,所以子弹的机械能不守恒,故D错误.
故选AB.
本题解析:
本题难度:简单
4、选择题 如图,竖直向上的匀强电场中,绝缘轻质弹簧竖直立于水平地面上,上面放一质量为m的带正电小球,小球与弹簧不连接,施加外力F将小球向下压至某位置静止。现撤去F,使小球沿竖直方向运动,在小球由静止释放到刚离开弹簧的过程中,重力、电场力对小球所做的功分别为W1和W2,小球离开弹簧时的速度为v,不计空气阻力,则上述过程中

A.小球的重力势能增加-W1
B.小球的电势能减少W2
C.小球的机械能增加W1+
mv2
D.小球与弹簧组成的系统机械能守恒