解析　(1)小球從曲面上滑下，只有重力做功，由機械能守恒定律知：

mgh＝mv                                                       ①

得v₀＝＝ m/s＝2 m/s.

(2)小球離開平臺后做平拋運動，小球正好落在木板的末端，則

H＝gt²                                                                                                                                                      ②

＝v₁t                                                                                                                ③

聯立②③兩式得：v₁＝4 m/s

設釋放小球的高度為h₁，則由mgh₁＝mv

得h₁＝＝0.8 m.

(3)由機械能守恒定律可得：mgh＝mv²

小球由離開平臺后做平拋運動，可看做水平方向的勻速直線運動和豎直方向的自由落體運動，則：

y＝gt²                                                                                                                                                       ④

x＝vt                                                                                                                       ⑤

tan 37°＝                                                                                                          ⑥

v_y＝gt                                                                                                                      ⑦

v＝v²＋v                                                       ⑧

E_k＝mv                                                      ⑨

由④⑤⑥⑦⑧⑨式得：E_k＝32.5h                                                                       ⑩

考慮到當h>0.8 m時小球不會落到斜面上，其圖象如圖所示

答案　(1)2 m/s　(2)0.8 m　(3)E_k＝32.5h　圖象見解析

如圖所示，用一根長1 m的輕質細繩將一幅質量為1 kg的畫框對稱懸掛在墻壁上．已知繩能承受的最大張力為10 N，為使細繩不斷裂，畫框上兩個掛釘的間距最大為(g取10 m/s²)(　　)

圖4－6

A. m　　　　　　　　               B. m

C. m                                 D. m

【解析】：選A.題中當繩子拉力達到F＝10 N的時候，繩子間的張角最大，即兩個掛釘間的距離最大；畫框受到重力mg和繩子兩端的拉力F，三個力為共點力且合力為零，設繩子與豎直方向的夾角為θ，兩段繩中張力的合力大小等于畫框的重力，則有2Fcosθ＝mg，繩子長為L₀＝1 m，兩個掛釘間的距離L＝2·sinθ，聯立可解得L＝ m，A正確．

如圖所示，用一根長1 m的輕質細繩將一幅質量為1 kg的畫框對稱懸掛在墻壁上．已知繩能承受的最大張力為10 N，為使細繩不斷裂，畫框上兩個掛釘的間距最大為(g取10 m/s²)(　　)

圖4－6

A. m　　　　　　　　               B. m

C. m                                 D. m

【解析】：選A.題中當繩子拉力達到F＝10 N的時候，繩子間的張角最大，即兩個掛釘間的距離最大；畫框受到重力mg和繩子兩端的拉力F，三個力為共點力且合力為零，設繩子與豎直方向的夾角為θ，兩段繩中張力的合力大小等于畫框的重力，則有2Fcosθ＝mg，繩子長為L₀＝1 m，兩個掛釘間的距離L＝2·sinθ，聯立可解得L＝ m，A正確．

選修3-5模塊

（1）下列敘述中符合物理學史的有                                                                 

    A 麥克斯韋建立了完整的電磁場理論，并通過實驗證實了電磁波的存在

    B 愛因斯坦提出光子說

    C 玻爾通過對粒子散射實驗的研究，提出了原子的核式結構學說

    D 貝克勒爾發現了天然放射現象，并預言原子核是由質子和中子組成的

（2）“蹦床”已成為奧運會的比賽項目，質量為m的運動員從床墊正上方h₁高處自由落下，落到床墊后反彈的高度為h₂，設運動員每次與床墊接觸的時間為t，求在運動員與床墊接觸的時間內運動員對床墊的平均作用力大小.（空氣阻力不計，重力加速度為g）某同學給出了如下的解答：

設在時間t內，床墊對運動員的平均作用力大小為F，運動員剛接觸床墊時的速率為v₁，剛離開床墊時的速率為v₂，則由動量定理可知： ①  ②

再由機械能守恒定律分別有，   ，③

，④ 

由①②③④式聯立可得，⑤

該同學的解答過程是否正確？若不正確，請指出該同學解答過程中所有的不妥之處，

并加以改正.

第一問  車和物體收到的力都是摩擦力

f=μmg   車的加速度a1=f/M=μmg/M=1m/s^2

滑塊的加速度a2=f/m=μmg/m=5m/s^2

第二問  S=2.7m

假設不能從車上滑出  那么滑塊最后必定停留在車上   并且和車具有同樣的末速度  設為v'

因為系統在水平方向上所受的合外力為零  所以滿足動量守恒

Mv+mv0=(M+m)*v' →  v'=v0*m/(M+m)=7.5*10/(10+50)=1.25m/s

然后我們看能量  如果系統的初動能減去末動能  小于摩擦力所能做的最大功（就是滑塊滑到頭 但沒掉下來）  那么假設成立  反之  不成立  不能明白的話  我們看下面具體的解答

先求系統的末動能  Ek'=1/2(M+m)v'^2=1/2*(50+10)*1.25^2=46.875(J)

系統的初動能  Ek=1/2mv0^2=1/2*10*7.5^2=281.25(J)

摩擦力所能做的最大功   W=fs=μmgs=0.5*10*10*3=150(J)

Ek-Ek'＞W  所以也就是說  系統的初動能被摩擦力消耗掉一部分后【克服摩擦力做功】  所剩下的動能  還是要大于他們最后一起以同樣的速度運動時的動能  因此滑塊最后不肯能停在車上

那么   我們就來求滑塊落地時與平板車右端間的水平距離

因為滑塊滑出小車后  在水平方向上和小車都是做勻速運動

所以他們之間的距離  就是他們的速度差乘以滑塊落地所需的時間

那么  我們就需要算出滑塊的末速度v'和小車的末速度v''

現在有兩個未知數 那就必須有兩個方程

第一個方程是能量方程  Ek-W=1/2mv'^2+1/2Mv''^2

第二個方程是動量方程  mv0=mv'+Mv''

聯立這兩個方程 解得  v''=0.5m/s  或 v''=2m/s(舍掉）

從而得到v'=5m/s

接下來算滑塊落地要多長時間

由h=1/2gt^2  帶入數據  得t=0.6s

所以最后的答案：  S=（v'-v'')*t=4.5*0.6=2.7m