题目列表(包括答案和解析)
如图所示,质量m=50 kg的运动员(可视为质点),在河岸上A点紧握一根长L=5.0 m的不可伸长的轻绳,轻绳另一端系在距离水面高H=10.0 m的O点,此时轻绳与竖直方向的夹角为
=37°,C点是位于O点正下方水面上的一点,距离C点x=4.8 m处的D点有一只救生圈,O、A、C、D各点均在同一竖直面内.若运动员抓紧绳端点,从台阶上A点沿垂直于轻绳斜向下以一定初速度v0跃出,当摆到O点正下方的B点时松开手,最终恰能落在救生圈内.(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10 m/s2)求:
(1)运动员经过B点时速度的大小vB;
(2)运动员从台阶上A点跃出时的动能Ek;
(3)若初速度v0不一定,且使运动员最终仍能落在救生圈内,则救生圈离C点距离x将随运动员离开A点时初速度v0的变化而变化.试在下面坐标系中粗略作出x-v0的图像,并标出图线与x轴的交点.
如图10所示,一根直杆由粗细相同的两段构成,其中AB段为长x1=5 m的粗糙杆,BC段为长x2=1 m的光滑杆。将杆与水平面成53°角固定在一块弹性挡板上,在杆上套一质量m=0.5 kg、孔径略大于杆直径的圆环。开始时,圆环静止在杆底端A。现用沿杆向上的恒力F拉圆环,当圆环运动到B点时撤去F,圆环刚好能到达顶端C,然后再沿杆下滑。已知圆环与AB段的动摩擦因数μ=0.1,g=10 m/s2,sin 53°=0.8,cos 53°=0.6。试求:
(1)拉力F的大小;
(2)拉力F作用的时间;
(3)若不计圆环与挡板碰撞时的机械能损失,从圆环开始运动到最终静止的过程中在粗糙杆上所通过的总路程。
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图10
如图所示,是某公园设计的一种惊险刺激的娱乐设施,轨道除AB部分粗糙(μ=0.125)外,其余均光滑,AB斜面与水平面夹角为37°.一挑战者质量为m=60 kg,沿斜面轨道滑下,然后滑入第一个圆形轨道(轨道半径R=2 m),不计过B点时的能量损失,根据设计要求,
在最低点与最高点各放一个压力传感器,测试挑战者对轨道的压力,并通过计算机显示出来.挑战者到达C处时刚好对轨道无压力,又经过水平轨道滑入第二个圆形轨道(轨道半径r=1.6 m),然后从平台上飞入水池内,水面离轨道的距离为h=5 m.g取10 m/s2,人在运动全过程中可视为质点.求:![]()
(1)在第二个圆形轨道的最高点D处挑战者对轨道的压力大小
(2)挑战者若能完成上述过程,则他应从离水平轨道多高的地方开始下滑
(3)挑战者入水时的速度大小是多少?
方向如何?![]()
图(a)
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图(b)
(1)求在t=0、
、
时刻小球B的速度,并在图(b)中大致画出B球的速度—时间图象;
(2)若G、H板间是电场强度为E=8×104 V/m的匀强电场,在某时刻将小球C释放,则小球C离开电场时的速度为多大?若小球C以离开电场时的速度向右匀速运动,它将遇到小球A,并与之结合在一起运动,试定量分析在各种可能的情况下弹簧的最大弹性势能(即最大弹性势能的范围)。
一、1、ACD 2、C 3、B 4、A 5、C 6、BC 7、BC 8、BD
二、实验题:(18分)将答案填在题目的空白处,或者要画图连线。
9、(6分)(BC)(4分),磁场总是要阻碍(2分)
10、(12分)(1)①“×
②9Ω(3分)
(2)①BDFGH(3分)
②如图所示(3分)
三、本大题共三小题共计54分.解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤.只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题.答案中必须明确写出数值和单位
11、(16分)(1)m运动B点时速度为零,但不是平衡位置,所以受力不为零,(4分)(2)m运动C点时,M的速度为零,设M=
12、(18分)(1)当小车上滑时,
………………(1)
(1分)
上滑至A处时
…………………………(2) (1分)
由得
………………………(3)
(1分)
此时:
……………(4) (1分)
………………(5) (1分)
当小车下滑时,
…………………(6)
(1分)
…………………(7) (1分)
由(5)(6)(7)得:
…………………(8) (1分)
此时
(1分)
从开始上滑到下滑经过A处的时间
…(9) (2分)
(2)上滑经过A点时,
,由题意知
………………(10) (1分)
由几何关系得
……………………(11) (1分)
又
………………………(12) (1分)
由(10)(11)(12)得
……………(13) (1分)
下滑经过A处时,
,则
…(14) (1分)
由几何关系得
…………………………(15) (1分)
由(12)(14)(15)得
…………………(16) (1分)www.ks5u.com
13、(20分)(1) 设稳定时速度为
,当金属棒速度达到稳定时,物理.files/image123.gif)
(2分)
此时
(2分)
物理.files/image129.gif)
(1分)
(1分)物理.files/image131.gif)
(2)
(1分)
物理.files/image135.gif)
(1分)
P=9.6w (1分)
灯的电压
(2分)所以电压表的读数
(2分)
(3)设小灯泡和金属棒产生的热量分别为
,
由能的转化和守恒可得
(2分)
(2分)
灯泡产生的热量
(3分)
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