题目内容

（18分）如图所示，固定在地面上的光滑圆弧面底端与车C的上表面平滑相接，在圆弧面上有一滑块A，其质量mA=2kg，在距车的水平面高h=1.25m处由静止下滑，车C的质量为mC=6kg．在车C的左端有一质量mB=2kg的滑块B，滑块B与A均可视作质点，滑块A与B碰撞后立即粘合在一起共同运动，最终没有从车C上滑落．已知滑块A、B与车C的动摩擦因数均为μ=0.5，车C与水平面间的摩擦忽略不计，取g=10m/s2．求：

（1）滑块A滑到圆弧面底端时的速度大小；
（2）滑块A与B碰撞后瞬间的共同速度大小；
（3）车C的最短长度．
（1）5(m/s)（2）2.5(m/s)（3）L="0.375(m)"
（1）设滑块A滑到圆弧末端时的速度大小为v1，由机械能守恒定律有：
mAgh=mAv12  ①（3分）
代入数据，由①式解得：v1="5(m/s)" （2分）
（2）设A、B碰撞后瞬间的共同速度为v2，滑块A与B组成的系统动量守恒，由动量守恒定律可得：
mAv1=(mA+mB)v2  ②（3分）
代入数据，由②式解得：v2="2.5(m/s)" （2分）
（3）设车C的最短长度为L，滑块A与B最终没有从车C上滑出，三者的最终速度相同，设其共同速度为v3，根据动量守恒和能量守恒定律可得：
(mA+mB)v2 =(mA+mB+mC)v3 ③（3分）
μ(mA+mB)gL=(mA+mB)v22-(mA+mB+mC)v32  ④（3分）
联立③④式可解得：L="0.375(m)" （2分）
本题考查机械能守恒和动量守恒定律的应用，A由最高点滑到最低点过程中只有重力做功，机械能守恒，A、B碰撞瞬间，小车不参与碰撞，以A、B为系统动量守恒，求得碰后速度，AB结合为一个整体，当与C相对静止时系统速度相同，且减小的动能完全用于克服摩擦力做功，由能量守恒定律可求解
练习册系列答案
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质量为2kg的小球从离地领45m高处开始自由下落，不计空气阻力，则在第1s末重力的功率是______W，在下落的第2s内重力做功的功率是______W，小球即将着地时重力的功率是______W．
下列说法正确的是（    ）
A．对于同一个参考平面，若A物体重力势能为1J，B物体重力势能为-3J，则
B．功是能量转化的量度，做功的过程就是能量转化的过程
C．重力做功的大小与零势能面的选取有关
D．克服轻弹簧的弹力做功，弹簧的弹性势能减小
关于重力势能的下列说法中错误的是:
A．当物体克服重力做功时，物体的重力势能一定增加
B．质量非常大的物体，重力势能也可能等于零
C．在三十层楼上的物体，它具有的重力势能一定不等于零
D．重力势能具有系统性和相对性
如图所示，一根长为L=1.5m的绝缘细直杆MN，竖直固定在场强为E=1.0×105N/C、与水平方向成θ=37°角的倾斜向上的匀强电场中．杆的下端M固定一个带电小球A，电荷量Q= +4.5×10－6C；另一带电小来自球B穿在杆上可自由滑动，电荷量q= +1.0×10－6C，质量m=1.0×10－2kg，与杆之间的动摩擦因数μ=0.1．现将小球B从杆的上端N静止释放，小球B开始运动．（静电力常量k=9.0×109N·m2/C2．取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）

（1）小球B开始运动时的加速度为多大?
（2）小球B的速度最大时，距M端的高度h为多大?
（3）若小球B在下落过程的最大速度为0.77m/s，则从开始下落到速度达到最大的过程中，小球B的电势能改变了多少？
如图所示，在“探究功与物体速度变化的关系”的实验中，下列说法正确的是 （　　）
A．为减小实验误差，长木板应水平放置
B．通过增加橡皮筋的条数可以使橡皮筋对小车做的功成整数倍增加
C．小车在橡皮筋拉力作用下做匀加速直线运动，当橡皮筋拉恢复原长后小车做匀速运动
D．应选择纸带上点距均匀的一段计算小车的速度
如图为某学习小组做“探究功与速度变化的关系”的实验装置，图中小车是在一条橡皮筋作用下弹出，沿木板滑行，此时橡皮筋对小车做的功记为W．当用2条、3条…，完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次…实验时，每次橡皮筋都拉伸到同一位置静止释放，分别测出小车获得的最大速度（如表）．
次数小车速度v（m/s）小车速度的二次方v2（m/s）2
11.411.99
22.004.00
32.204.84
42.838.01
53.169.99
（1）除图中已有实验器材外，还准备了下列器材，其中不需要的是______（只要填字母代号）；
A．垫板　　　B．秒表　　　　C．刻度尺　　　　D．交流电源
（2）根据题意可知，第2次、第3次实验中橡皮筋做的功可分别记为______、______；
（3）根据你的经验，可看出表格中第______次的数据有明显的问题，理由是______．
某同学用如图1所示装置探究动能定理，他将光电门固定在气垫道轨上的某点B处，调节气垫轨道水平后，用钩码牵引滑块做功，每次滑块均从同一位置A静止释放，用滑块前端的力传感器（图中未画出）测出力F，测出遮光条通过光电门的时间t，改变钩码个数，由此改变拉力，重复上述实验．

（1）该同学用20分度游标卡尺测量遮光条的宽度如图2所示，则遮光条的宽度为d=______mm，用前面已知的物理量表示速度V=______．
（2）设A．B之间距离为S，则每次力对物体做功为W=FS，为了研究W与V的关系应作出______的关系图象（从F-t、F-
1
t
、F-r2、F-
1
r2
图象中选择）．
（3）设滑块质量为m，则该图线中斜率的表达式为k=______．
假设一架战斗机正在空中某一高度做匀速飞行，另一架空中加油机给其加油，加油后战斗机仍以原来的高度和速度做匀速飞行，则战斗机的（　　）
A．动能增加，势能减少，机械能不变
B．动能不变，势能不变，机械能不变
C．动能减少，势能不变，机械能减少
D．动能增加，势能增加，机械能增加

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