一质量为m的小球，从高出水面h处的A点自由落下，如图6所示。已知小球在水中受到的黏滞阻力与小球的运动速率v成正比(比例系数为k)。设小球在水中的浮力忽略不计，以小球恰好垂直落入水中时为计时起点(t=O)。求小球在水中的运动速率v与时间t的关系：

第1题：

如图5—17所示，在竖直平面内有一光滑的圆形轨道，轨道半径为尺，一个小球可在轨道内侧做圆周运动，且在通过圆周顶端的A点时不脱离轨道掉下来.
（1）小球通过A点的最小速度V0为多大
（2）在小球以速度V0通过A点的情况下，小球运动到B点时对轨道的压力F为多大

答案：

解析：

（1）小球以最小速度ν0通过A点时，向心力是仅由小球所受的重力提供的，由此得

第2题：

如图1-6所示，小球放在斜面上，用木板挡住，木板与水平面垂直。小球质量为m，斜面倾角为a，木板与斜面均很光滑，小球对木板的压力是（），对斜面的压力是（）。

答案：

解析：

【解题指要】 本题是常见的三个共点力的平衡问题，用力的平衡方程求解。先对小球进行受力分析，小球受三个作用力：重力G，方向竖直向下；木板对小球的弹力FN1，方向水平向右；斜面对小球的支持力F N2，方向垂直斜面向上。画出受力图，见图1—15。

根据受力图写出力的平衡方程

第3题：

水平地面上方有一木箱从某一高度处做自由落体运动。木箱内有一弹射装置，某时刻沿竖直方向向上弹射一质量为m的小球，设小球刚发射时相对于木箱的初速度为v0.假设小球对木箱的反冲忽略不计，木箱足够高，且在下列情形中一直未落地。关于小球运动的描述，下列说法正确的是( )。



A．小球与木箱底面的最大距离为


B．小球与木箱组成的系统在发射前后动量守恒

C．小球相对于木箱始终以v0竖直向上做匀速直线运动

D．经过

的时间．小球再次落回木箱底面

第4题：

如图5所示，半径为R的刚性圆环轨道，水平固定在光滑的桌面上．一物体贴着轨道内侧运动，物体与轨道间的滑动摩擦系数为μ。设物体在某时刻经过A点时的速率为V0，求：

(1)此后t时刻物体的速率。
(2)从A点开始在t时间内的路程。

答案：

解析：

(1)物体贴着轨道内侧运动，在水平面上受两个力的作用，一是环对物体的正压力Ⅳ，方向指向环心，另一个是环对物体的滑动摩擦力f，方向沿圆环的切向方向。 建立自然坐标系，并应用牛顿第二定律的法向分量式和切向分量式：

第5题：

如图4所示，长为L的轻绳一端固定于0点，另一端系一质量为m的小球，将绳水平拉直后释放，让小球从静止开始运动，当运动至绳与竖直方向的夹角α=30°。时，小球受合力为()。

答案：B

解析：

第6题：

答案：

解析：

第7题：

长为l的刚性轻质杆，一端固定在光滑的水平轴O处，另一端固定有小球，小球随杆在竖直平面内做圆周运动，如图所示。设小球在最高点的速度大小为v，重力加速度为g，若小球在最高点速度的大小可以取不同的值，则下列叙述正确的是( )。



A． v的取值由零开始增大时，杆对小球的作用力不变
B． v的取值由零开始增大时，杆对小球的作用力逐渐增大
C． v的取值由

逐渐减小时。杆对小球的作用力逐渐减小
D． v的取值由

逐渐增大时．杆对小球的作用力逐渐增大

答案：D

解析：

第8题：

一小球从空中由静止下落，已知下落过程中小球所受阻力与速度的平方成正比，设小球离地足够高，则（）

• A、小球先加速后匀速
• B、小球一直在做加速运动
• C、小球在做减速运动
• D、小球先加速后减速

第9题：

将质量为m的小球以速度v₁竖直向上抛出，小球回落到地面时的速度为v₂。已知v₁=v₂，则此两瞬时小球的动量（）。

• A、相等
• B、不相等
• C、等值反向
• D、无法确定

第10题：

氢原子的运动速率等于它在300K时的方均根速率时，它的德布罗意波长是（）。质量为M=1g，以速度v=1cm·s^-1运动的小球的德布罗意波长是（）。

第11题：

第12题：

第13题：

如图1-10所示，细线的上端固定于O点，下端系一个小球P，线长l＝
1.56 m，已知小球在水平面内做以O'为圆心的匀速圆周运动，悬线与竖直方向的夹角θ=45°．求

答案：

解析：

5.0 rad/s 【解题指要】本题是匀速圆周运动的试题，它的考点有牛顿第二定律和向心力．
以小球为研究对象，小球受两个作用力，细线的拉力FT和重力G．FT沿细线向上，G竖直向下，图1－17是它的受力图．

小球在水平面内做匀速圆周运动，它所受的合外力是匀速圆周运动的向心力．因此，重力G和拉力FT的合力就是向心力F．
取平面直角坐标如图所示．
FT的分量为
FTX=FTsinθ
FTY=FTcosθ
G的分量为
Gx=0
Gy=－mg
水平方向的牛顿方程为
FTx=FTsinθ=F=ma①
竖直方向的牛顿方程为
FTy+Gy=FTcosθ－mg＝0
即FTy=FTcosθ=mg②
由式①、②解得
F=mgtanθ=ma
把向心加速度

代入上式得
F=mRω2=mgtanθ
因此角速度为

圆周运动半径R与线长l的关系是
R=lsinθ
代入上式解得

代入题给数值，算得

第14题：

如图所示，在竖直平面内有一光滑的圆形轨道，轨道的半径为R，一小球可在轨道内侧做圆周运动，且在通过圆周顶端的A点时不脱离轨道掉下来。则：
（1）小球通过A点的最小速度v0为多大?
（2）在小球以速度v0通过A点的情况下，小球运动到B点时对轨道的压力F为多大?

答案：

解析：

（1）小球以最小速度v0通过A点时，向心力是仅由小球所受的重力提供的，由此得

第15题：

阅读案例，并回答问题。
下面是某同学对课后习题的解答过程：
如图所示，正电荷q1固定于半径为R的半圆光滑轨道的圆心处，将另一带正电、电荷量为q2,质量为m的小球，从轨道的A处无初速度释放，求：
(1)小球运动到B点时的速度大小；(2)小球在B点时对轨道的压力。

解：(1)设小球通过轨道最低点时的速度大小为V，小球从A到B的过程中只有重力做功，根据动能定理得：
(2)以小球为研究对象，对其受力分析。小球受重力、支持力与电场力，则有：
问题：
(1)指出此道试题检测了学生所学的哪些知识点。
(2)指出学生解答中的错误，分析错误产生的可能原因，给出正确解法。
(3)给出一个教学思路，帮助学生掌握相关知识。

答案：

解析：

(1)本题考查受力分析、牛顿第二定律、牛顿第三定律、圆周运动、动能定理、库仑定律。 (2)学生已经掌握了题干中电场力做功的情形，并正确求出小球在B点的速度，但是忽略了小球是傲圆月运动，其所受合力提供向心力。另外应该标明，小球受到的支持力和小球对轨道的压力大小相等，方向相反。
正确解法为：
①设小球通过轨道最低点时的速度大小为V，小球从A到B的过程中只有重力做功，根据动能定理得：

(3)针对此学生，教师可以通过一系列启发性的问题，引导学生回忆圆周运动的知识。学生已经掌握了点电荷形成的电场中电场力做功情况，教师可从分析物体受力、研究物体运动状态、分析整个过程中的功能转换等角度加深学生对相关知识的理解和认识。

第16题：

水平地面上方有一木箱从某一高度处做自由落体运动。木箱内有一弹射装置，某时刻沿竖直方向向上弹射一质量为m的小球，设小球刚发射时相对于木箱的初速度为υo。假设小球对木箱的反冲忽略不计，木箱足够高，且在下列情形中一直未落地。关于小球运动的描述，下列说法正确的是（　　）。

答案：C

解析：

选取地面为参考系，设t=0时刻，小球被弹射。此时木箱相对于地面的速度方向竖直向下，

第17题：

如图所示。小球沿水平面以初速度υo通过O点进入半径为R的竖直半圆弧轨道，不计一切阻力，下列说法正确的是（　　）。
A．球进入竖直半圆弧轨道后做匀速圆周运动
B．若小球能通过半圆弧最高点P，则球运动到P时向心力恰好为零
C．
D．若小球恰能通过半圆弧最高点P，则小球落地点离O点的水平距离为2R

答案：D

解析：

进入半圆弧轨道后，小球受到轨道的弹力和重力的作用，重力方向竖直向下，因此小球不能做匀速圆周运动，A错。小球能通过圆弧的最高点，因此速度必不为零，向心力也不为零，落地时的动能可能

第18题：

如图所示，小球沿水平面以初速度v0通过O点进入半径为R的竖直半圆弧轨道，不计一切阻力，下列说法正确的是( )。



A．球进入竖直半圆弧轨道后做匀速圆周运动
B．若小球能通过半圆弧最高点P.则球运动到P时向心力恰好为零
C．若小球能通过半圆弧最高点P,则小球落地时的动能为

D．若小球恰能通过半圆弧最高点P，则小球落地点离O点的水平距离为2R

答案：D

解析：

进入半圆弧轨道后，小球受到轨道的弹力和重力的作用，重力方向竖直向下，因此小球不能做匀速圆周运动，A错。小球能通过圆弧的最高点，因此速度必不为零，向心力也不为零，落地时的动能可能 大于



因此B和C错。

第19题：

今有一倔强系数为k的轻弹簧，垂直放置，下端挂一质量为m的小球，使弹簧为原长而小球恰好与地而接触。今将弹簧上端缓慢地提起，直到小球刚能脱离地而为止，在这过程中外力所作的功为（）。

答案：A

解析：

第20题：

质量为m的小球在离桌面为H的高处从静止开始下落，桌面离地面高度为h，求小球落到地面时的动能。

第21题：

设一质量为1kg的小球，沿x轴正向运动，其运动方程为x=2t²-1，则在时间t₁到t₂=3s内，合外力对小球的功为64J；合外力对小球作用的冲量大小为（）。

第22题：

质量为m的带正电小球由空中A点无初速自由下落，在t秒末加上竖直向上、范围足够大的匀强电场，再经过t秒小球又回到A点．不计空气阻力且小球从未落地，则（）．

• A、整个过程中小球电势能变化了3/2mg²t²
• B、整个过程中小球速度增量的大小为2gt
• C、从加电场开始到小球运动到最低点时小球动能变化了mg²t²
• D、从A点到最低点小球重力势能变化了2/3mg²t²

第23题：