題目列表(包括答案和解析)
如圖所示,質(zhì)量m=50 kg的運(yùn)動(dòng)員(可視為質(zhì)點(diǎn)),在河岸上A點(diǎn)緊握一根長(zhǎng)L=5.0 m的不可伸長(zhǎng)的輕繩,輕繩另一端系在距離水面高H=10.0 m的O點(diǎn),此時(shí)輕繩與豎直方向的夾角為=37°,C點(diǎn)是位于O點(diǎn)正下方水面上的一點(diǎn),距離C點(diǎn)x=4.8 m處的D點(diǎn)有一只救生圈,O、A、C、D各點(diǎn)均在同一豎直面內(nèi).若運(yùn)動(dòng)員抓緊繩端點(diǎn),從臺(tái)階上A點(diǎn)沿垂直于輕繩斜向下以一定初速度v0躍出,當(dāng)擺到O點(diǎn)正下方的B點(diǎn)時(shí)松開(kāi)手,最終恰能落在救生圈內(nèi).(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10 m/s2)求:
(1)運(yùn)動(dòng)員經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)速度的大小vB;
(2)運(yùn)動(dòng)員從臺(tái)階上A點(diǎn)躍出時(shí)的動(dòng)能Ek;
(3)若初速度v0不一定,且使運(yùn)動(dòng)員最終仍能落在救生圈內(nèi),則救生圈離C點(diǎn)距離x將隨運(yùn)動(dòng)員離開(kāi)A點(diǎn)時(shí)初速度v0的變化而變化.試在下面坐標(biāo)系中粗略作出x-v0的圖像,并標(biāo)出圖線與x軸的交點(diǎn).
如圖10所示,一根直桿由粗細(xì)相同的兩段構(gòu)成,其中AB段為長(zhǎng)x1=5 m的粗糙桿,BC段為長(zhǎng)x2=1 m的光滑桿。將桿與水平面成53°角固定在一塊彈性擋板上,在桿上套一質(zhì)量m=0.5 kg、孔徑略大于桿直徑的圓環(huán)。開(kāi)始時(shí),圓環(huán)靜止在桿底端A。現(xiàn)用沿桿向上的恒力F拉圓環(huán),當(dāng)圓環(huán)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)撤去F,圓環(huán)剛好能到達(dá)頂端C,然后再沿桿下滑。已知圓環(huán)與AB段的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.1,g=10 m/s2,sin 53°=0.8,cos 53°=0.6。試求:
(1)拉力F的大;
(2)拉力F作用的時(shí)間;
(3)若不計(jì)圓環(huán)與擋板碰撞時(shí)的機(jī)械能損失,從圓環(huán)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到最終靜止的過(guò)程中在粗糙桿上所通過(guò)的總路程。
圖10
如圖所示,是某公園設(shè)計(jì)的一種驚險(xiǎn)刺激的娛樂(lè)設(shè)施,軌道除AB部分粗糙(μ=0.125)外,其余均光滑,AB斜面與水平面夾角為37°.一挑戰(zhàn)者質(zhì)量為m=60 kg,沿斜面軌道滑下,然后滑入第一個(gè)圓形軌道(軌道半徑R=2 m),不計(jì)過(guò)B點(diǎn)時(shí)的能量損失,根據(jù)設(shè)計(jì)要求,
在最低點(diǎn)與最高點(diǎn)各放一個(gè)壓力傳感器,測(cè)試挑戰(zhàn)者對(duì)軌道的壓力,并通過(guò)計(jì)算機(jī)顯示出來(lái).挑戰(zhàn)者到達(dá)C處時(shí)剛好對(duì)軌道無(wú)壓力,又經(jīng)過(guò)水平軌道滑入第二個(gè)圓形軌道(軌道半徑r=1.6 m),然后從平臺(tái)上飛入水池內(nèi),水面離軌道的距離為h=5 m.g取10 m/s2,人在運(yùn)動(dòng)全過(guò)程中可視為質(zhì)點(diǎn).求:(1)在第二個(gè)圓形軌道的最高點(diǎn)D處挑戰(zhàn)者對(duì)軌道的壓力大小
(2)挑戰(zhàn)者若能完成上述過(guò)程,則他應(yīng)從離水平軌道多高的地方開(kāi)始下滑
(3)挑戰(zhàn)者入水時(shí)的速度大小是多少?
方向如何?圖(a)
圖(b)
(1)求在t=0、、時(shí)刻小球B的速度,并在圖(b)中大致畫(huà)出B球的速度—時(shí)間圖象;
(2)若G、H板間是電場(chǎng)強(qiáng)度為E=8×104 V/m的勻強(qiáng)電場(chǎng),在某時(shí)刻將小球C釋放,則小球C離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)的速度為多大?若小球C以離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)的速度向右勻速運(yùn)動(dòng),它將遇到小球A,并與之結(jié)合在一起運(yùn)動(dòng),試定量分析在各種可能的情況下彈簧的最大彈性勢(shì)能(即最大彈性勢(shì)能的范圍)。
一、1、ACD 2、C 3、B 4、A 5、C 6、BC 7、BC 8、BD
二、實(shí)驗(yàn)題:(18分)將答案填在題目的空白處,或者要畫(huà)圖連線。
9、(6分)(BC)(4分),磁場(chǎng)總是要阻礙(2分)
10、(12分)(1)①“×
②9Ω(3分)
(2)①BDFGH(3分)
②如圖所示(3分)
三、本大題共三小題共計(jì)54分.解答時(shí)請(qǐng)寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要的演算步驟.只寫(xiě)出最后答案的不能得分.有數(shù)值計(jì)算的題.答案中必須明確寫(xiě)出數(shù)值和單位
11、(16分)(1)m運(yùn)動(dòng)B點(diǎn)時(shí)速度為零,但不是平衡位置,所以受力不為零,(4分)(2)m運(yùn)動(dòng)C點(diǎn)時(shí),M的速度為零,設(shè)M=
12、(18分)(1)當(dāng)小車(chē)上滑時(shí),………………(1) (1分)
上滑至A處時(shí) …………………………(2) (1分)
由得 ………………………(3) (1分)
此時(shí): ……………(4) (1分)
………………(5) (1分)
當(dāng)小車(chē)下滑時(shí),…………………(6) (1分)
…………………(7) (1分)
由(5)(6)(7)得:…………………(8) (1分)
此時(shí)(1分)
從開(kāi)始上滑到下滑經(jīng)過(guò)A處的時(shí)間…(9) (2分)
(2)上滑經(jīng)過(guò)A點(diǎn)時(shí),,由題意知………………(10) (1分)
由幾何關(guān)系得……………………(11) (1分)
又………………………(12) (1分)
由(10)(11)(12)得……………(13) (1分)
下滑經(jīng)過(guò)A處時(shí),,則…(14) (1分)
由幾何關(guān)系得…………………………(15) (1分)
由(12)(14)(15)得…………………(16) (1分)www.ks5u.com
13、(20分)(1) 設(shè)穩(wěn)定時(shí)速度為,當(dāng)金屬棒速度達(dá)到穩(wěn)定時(shí),
(2分)
此時(shí) (2分)
(1分)
(1分)
(2) (1分)
(1分)
P=9.6w (1分)
燈的電壓 (2分)所以電壓表的讀數(shù) (2分)
(3)設(shè)小燈泡和金屬棒產(chǎn)生的熱量分別為,
由能的轉(zhuǎn)化和守恒可得 (2分)
(2分)
燈泡產(chǎn)生的熱量 (3分)
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