时间:2017-11-05 16:35:13
1、计算题 (9分)一质量为M=10kg的木板B静止于光滑水平面上,其上表面粗糙,物块A质量为m=6kg,停在B的左端。质量为m0=1kg的小球用长为l=0.8m的轻绳悬挂在固定点O上,将轻绳拉直至水平位置后,由静止释放小球,小球在最低点与A发生碰撞后反弹,反弹所能达到的最大高度为h=0.2m,物块与小球可视为质点,g取10m/s2,不计空气阻力。
①求碰撞结束时A的速度;
②若木板B足够长,A最终没有滑离B,求A在B上滑动的过程中系统损失的机械能。
参考答案:(1)1m/s;(2)1.875J
本题解析:①设小球运动到最低点的速度为v0,由机械能守恒定律
,代入数据解得:v0=4m/s。(1分)
设碰撞结束后小球的速度大小为v1,A的速度大小为v2,
碰撞结束后小球反弹上升,由机械能守恒有:
,代入数据解得:v1=2m/s。(1分)
对碰撞过程,由动量守恒有:m0v0=-m0v1+mv2
将v0、v1结果代入得v2=1m/s,方向水平向右(3分)
②经分析知,最后A没有滑离B,A、B共同运动,设共同运动速度为v3,
对A、B系统,由动量守恒得mv2=(m+M)v3,解得
此过程中损失的机械能
(2分)
把第①问的v2代入以上两式解得:
(或者1.875J)。(2分)
本题难度:一般
2、选择题 如图所示,甲、乙两个高度相同的固定斜面,倾角分别为
和
,且
。质量为m的物体(可视为质点)分别从这两个斜面的顶端由静止沿斜面滑到底端,物体与这两个斜面的动摩擦因数均为μ。关于物体两次下滑的全过程,下列说法中正确的是
A.重力所做的功相同
B.重力的平均功率相同
C.动能的变化量相同
D.机械能的变化量相同
参考答案:A
本题解析:因为两个斜面高度相同,重力做功都为
,故重力做功相同,A正确;斜面的长度
,根据牛顿第二定律,有:
,解得
,根据
解得:
,由于斜面坡角不同,所以加速度不同,运动的时间也不同,但重力做的功相同,所以重力做功的平均功率不同,B错误;根据动能定理可得
,故动能变化量不同,C错误;过程中摩擦力做功
,由于倾斜角不同,所以摩擦力做功不同,故机械能变化 不同,D错误;
考点:考查了功能关系,动能定理,机械能
本题难度:一般
3、选择题 如图所示,斜面体B固定在地面上,金属块A沿B的光滑斜面下滑,在下滑过程中,下列说法正确的是
[? ]
A.B对A的支持力的冲量为零
B.B对A的支持力做功为零
C.重力对A做的功,等于A的重力势能的增量
D.重力对A的冲量,等于A的动量的增量
参考答案:B
本题解析:
本题难度:一般
4、计算题 (9分)如图所示,三块平行薄金属板a、b、c等间距竖直放置,板间距离为d,b板中央有一小孔,a、c板与大地相连,b板电势为
o (
o >O)。一电子以b板所在位置为中心在水平方向做周期性的运动,其动能与电势能之和为—A(O<A<
o)。已知电子的质量为m、带电荷量为e。求运动过程中电子离b板的最大距离。
参考答案:
本题解析::由电场的对称性可知,电子在b板左右两侧的运动也具有对称性,设电子在从b板向c板运动的过程中离b板的距离为x时,电子的速度为v,该点的电势为φ,根据题意,有:
?(2分)
AC板接地电势为0.根据匀强电场电场强度
又因为
?(2分)
所以
?(2分)
当电子距离b板最远时,有
=0?(2分)
即
。?(1分)
本题难度:简单
5、选择题 如图所示,一个质量为m的物体以某一速度从倾角为30°的斜面最底端冲上斜面,其运动的加速度大小为
| 3g 4 |
| 3 2 |
| 3 4 |
| 1 2 |

参考答案:A、物体上升的高度为h,则物体克服重力做功为mgh.故A正确.
B、根据牛顿第二定律得物体所受的合力为:F合=ma=3mg4,
则合力做功为:W合=-34mg?2h=-32mgh,
则动能减小△EK=32mgh,故B正确,C错误.
D、因为重力势能增加△EP=mgh,动能减小△EK=32mgh,知物体的机械能损失△E=12mgh.故D正确.
故选:ABD.
本题解析:
本题难度:一般