(答题时间:30分钟)
1. 在一次探究活动中,某同学设计了如图所示的实验装置,将半径R=1 m的光滑半圆弧轨道固定在质量M=0.5 kg、长L=4 m的小车的上表面中点位置,半圆弧轨道下端与小车的上表面水平相切。现让位于轨道最低点的质量m=0.1kg的光滑小球随同小车一起沿光滑水平面向右做匀速直线运动,某时刻小车碰到障碍物而瞬时处于静止状态(小车不反弹),之后小球离开圆弧轨道最高点并恰好落在小车的左端边沿处,该同学通过这次实验得到了如下结论,其中正确的是(g取10 m/s2)( )
A. 小球到达最高点的速度为m/s
B. 小车与障碍物碰撞时损失的机械能为12.5 J
C. 小车瞬时静止前、后,小球在轨道最低点对轨道的压力由1 N瞬时变为6.5 N
D. 小车向右做匀速直线运动的速度约为6.5 m/s
2. 如图1所示,物体A以速度v0做平抛运动,落地时水平方向的位移和竖直方向的位移均为L,图1中的虚线是A做平抛运动的轨迹。图2中的曲线是一光滑轨道,轨道的形状与图1中的虚线相同。让物体B从轨道顶端无初速下滑,B下滑过程中没有脱离轨道。物体A、B都可以看作质点。重力加速度为g。则下列说法正确的是( )
A. A、B两物体落地时的速度方向相同
B. A、B两物体落地时的速度大小相等
C. 物体B落地时水平方向的速度大小为
D. 物体B落地时重力的瞬时功率为
3. 如图所示,两个竖直圆弧轨道固定在同一水平地面上,半径R相同,左侧轨道由金属凹槽制成,右侧轨道由金属圆管制成,均可视为光滑轨道。在两轨道右侧的正上方分别将金属小球A和B由静止释放,小球距离地面的高度分别为hA和hB,下列说法正确的是( )