题目内容

如图是检验某种防护罩承受冲击能力的装置，M为半径R=1.6m、固定于竖直平面内的光滑半圆弧轨道，A、B分别是轨道的最低点和最高点；N为防护罩，它是一个竖直固定的1／4圆弧，其半径，圆心位于B点。在A放置水平向左的弹簧枪，可向M轨道发射速度不同的质量均为m=0.01kg的小钢珠，弹簧枪可将弹性势能完全转化为小钢珠的动能。假设某次发射的小钢珠沿轨道恰好能经过B点，水平飞出后落到N的某一点上，取g=10m／s2。求：

（1）钢珠在B点的速度；
（2）发射该钢珠前，弹簧的弹性势能Ep；
（3）钢珠从M圆弧轨道B点飞出至落到圆弧N上所用的时间。
（1）（2）   （3）
（1）在B处对小钢珠进行受力分析，由牛顿第二定律（3分）
得：（1分）
（2）从发射钢珠到上升到B点过程，
由机械能守恒定律（4分）
得（1分）
（3）钢珠做平抛运动由；（1分）
（1分）；
（1分）
联立解得（2分）
本题考查圆周运动和机械能守恒定律，刚好通过B点的临界条件是只有重力提供向心力，由此可求得B点速度大小，从发射钢珠到上升到B点过程，小球只有重力做功，机械能守恒，到达B点时弹簧弹性势能转化为小球的动能和重力势能
练习册系列答案
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（8分）在高1．5 m的光滑平台上有一个质量为2 kg的小球被一细线拴在墙上，球与墙之间有一根被压缩的轻质弹簧。当烧断细线时，小球被弹出，小球落地时的速度方向与水平方向成60°角，则弹簧被压缩时具有的弹性势能为多大？（g＝10 m/s2）
如图所示。一根长L的细绳，固定在O点，绳另一端系一质量为m的小球。起初将小球拉至水平于A点。小球从A点由静止释放后到达最低点C时拉力为          ；此过程中小球重力的瞬时功率的变化情况是          （空气阻力不计）。
在利用重锤下落验证机械能守恒定律的实验中：
（1）下面叙述正确的是       
A、应该用天平称出物体的质量。
B、应该选用点迹清晰，第一、二两点间的距离接近2mm的纸带。
C、操作时应先放纸带再通电。
D、电磁打点计时器应接在电压为220V的直流电源上。
（2）有下列器材可供选用：铁架台，电磁打点计时器，复写纸盘，纸带，秒表，低压直流电源，导线，电键，天平。其中不必要的器材有            ；缺少的器材是               。
（3）实验中用打点计时器打出的纸带如下图所示，其中，A为打下的第1个点，C、D、E、F为距A较远的连续选取的四个点（其他点子未标出）．用刻度尺量出C、D、E、F到A的距离分别为s1=20.06cm，s2=24.20cm，s3=28.66cm，s4=33.60cm重锤的质量为m=1.00kg；电源的频率为f=50Hz；实验地点的重力加速度为g=9.80m/s2．为了验证打下A点到打下D点过程中重锤的机械能守恒．则应计算出：打下D点时重锤的速度v=____m/s，重锤重力势能的减少量ΔEp=____J，重锤动能的增加量ΔEk=____J。
如图所示,物体沿30°的固定斜面以 (g为本地的重力加速度大小)的加速度匀减速上升,则在此过程中,物体的机械能是(    )
A．不变的B．减小的
C．增加的D．不能判断
如图所示,小球以初速度v0从光滑斜面底部向上滑,恰能到达最大高度为h的斜面顶部.下图中A是内轨半径大于h的光滑圆弧轨道?B是内轨直径大于h的光滑半圆轨道?C是内轨直径等于h的光滑圆轨道?D是长为h的轻杆,其下端固定一个可随棒绕O点向上转动的小球.小球在底端时的初速度都为v0,则小球在以下四种情况中能到达高度h的有(    )
  
（9分）如图所示，某人在山上将一质量m=0.50kg的石块，以v0=5.0m／s的初速度斜向上方抛出，石块被抛出时离水平地面的高度h=10m。不计空气阻力，取g=10m/s2。求：

（1）石块从抛出到落地的过程中减少的重力势能；
（2）石块落地时的速度大小。
如图，一物体从光滑斜面AB底端A点以初速度v0上滑，沿斜面上升的最大高度为h。设下列情境中物体从A点上滑的初速度仍为v0，则下列说法中正确的是（   ）
A．若把斜面CB部分截去，物体冲过C点后上升的最大高度仍为h
B．若把斜面AB变成光滑曲面AEB，物体沿此曲面上升的最大高度仍为h
C．若把斜面弯成竖直光滑圆形轨道D，物体沿圆弧能上升的最大高度仍为h
D．若把斜面AB与水平面的夹角稍变大，物体沿斜面上升的最大高度将小于h
如图所示，一个可视为质点的质量为m的小球以初速度v飞离高为H的桌面，当它经过距离地面高为h的A点时，所具有的机械能是(以地面为零势能面,不计空气阻力) ：
A．B．C．D．

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