（15分）如图，MNP为竖直面内一固定轨道，其圆弧段MN与水平段NP相切于N、P端固定一竖直挡板。M相对于N的高度为h，NP长度为s。一木块自M端从静止开始沿轨

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（15分）
如图，MNP为竖直面内一固定轨道，其圆弧段MN与水平段NP相切于N、P端固定一竖直挡板。M相对于N的高度为h，NP长度为s。一木块自M端从静止开始沿轨道下滑，与挡板发生一次完全弹性碰撞后停止在水平轨道上某处。若在MN段的摩擦可忽略不计，物块与NP段轨道间的滑动摩擦因数为

，求物块停止的地方与N点距离的可能值。

答案

解析

（15分）
根据功能原理，在物块从开始下滑到静止的过程中，物块重力势能减小的数值

与物块克服摩擦力所做功的数值

相等，即

①
设物块质量为

，在水平滑道上滑行的总路程为

，则

②

③
设物块在水平轨道上停住的地方与

点的距离为

。若物块在与

碰撞后，在到达圆弧形轨道前停止，则

④
联立①②③④式得

⑤
此结果在

时有效。若

，则物块与

碰撞后，可再一次滑上圆弧形轨道，滑下后在水平轨道上停止，此时有

⑥
联立①②③⑥式得

⑦

举一反三

（19分）某兴趣小组用如题25图所示的装置进行实验研究。他们在水平桌面上固定一内径为

的椭圆形玻璃杯，杯口上

放置一直径为

，质量为

的均匀薄圆板，板内放一质量为

的物块。板中心、物块均在杯的轴线，则物体与板间动摩擦因数为

，不考虑板与杯口之间的摩擦力，重力加速度为g，不考虑板翻转.

（1）对板施加指向圆心的水平外力F，设物块与板间最大静摩擦力为

，若物块能在板上滑动. 求F应满足的条件.
（2）如果对板施加的指向圆心的水平外力是作用时间极短的较大冲击力，冲量为

，
①

应满足什么条件才能使物块从板上掉下？
②物块从开始运动到掉下时的位移

为多少？
③根据

与

的关系式说明要使

更小，冲量应如何改变.

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右图是位于锦江乐园的摩天轮，高度为108m，直径是98m。一质量为50kg的游客乘坐该摩天轮做匀速圆周运动旋转一圈需25min。如果以地面为零势能面，则他到达最高处时的（取g=10m/s2）（）。

A．重力势能为5.4×104J，角速度为0.2rad/s

B．重力势能为4.9×104J，角速度为0.2rad/s

C．重力势能为5.4×104J，角速度为4.2×10-3rad/s

D．重力势能为4.9×104J，角速度为4.2×10-3rad/s

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自由落下的小球从接触竖直放置的弹簧开始到弹簧压缩到最大形变的过程中，( )

A．小球的重力势能逐渐变小	B．小球的动能逐渐变小
C．小球的加速度逐渐变小	D．弹簧的弹性势能逐渐变大

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（16分）如图所示，质量为1kg的小物块以5m/s的初速度滑上一块原来静止在水平面上的木板，木板质量为4kg，木板与水平面间的动摩擦因数为0.02，经时间2s后，小物块从木板另一端以1m/s相对于地的速度滑出，g=10m/s²，求这一过程中木板的位移和系统在此过程中因摩擦增加的内能.

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如图所示，半径为R=0.45m的光滑的1/4圆弧轨道AB与粗糙平面BC相连，质量m＝2kg的小物块由静止开始从A点滑下,经B点进入动摩擦因数μ=0.2的水平面，最后静止在C点。求：

（1）小物块经B点时的速度大小；
（2）小物块在水平面滑行的时间；
（3）小物块沿水平面运动过程中克服摩擦力做多少功？

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