1.常用公式有以下四个
点评:
(1)以上四个公式中共有五个物理量:s、t、a、v0、vt,这五个物理量中只有三个是独立的,可以任意选定。只要其中三个物理量确定之后,另外两个就唯一确定了。每个公式中只有其中的四个物理量,当已知某三个而要求另一个时,往往选定一个公式就可以了。如果两个匀变速直线运动有三个物理量对应相等,那么另外的两个物理量也一定对应相等。
(2)以上五个物理量中,除时间t外,s、v0、vt、a均为矢量。一般以v0的方向为正方向,以t=0时刻的位移为零,这时s、vt和a的正负就都有了确定的物理意义。
21.(10分)如图14所示,某同学用轻绳通过定滑轮提升一重物,运用传感器(未在图中画出)测得此过程中不同时刻被提升重物的速度屿对轻绳的拉力F,并描绘出
图象。假设某次实验所得的图象如图15所示,其中线段么B与
轴平行,它反映了被提升重物在第一个时间段内
和
的关系;线段粥的延长线过原点,它反映了被提升重物在第二个时间段内
和
的关系;第三个时间段内拉力F和速度出句为C点所对应的大小保持不变,因此图象上没有反映。实验中还测得重物由静止开始经过
,速度增加到
,此后物体做匀速运动。取重力加速度
,绳重及一切摩擦和阻力均可忽略不计。
(1)在提升重物的过程中,除了重物的质量和所受重力保持不变以外,在第一个时间段内和第二个时间段内还各有一些物理量的值保持不变。请分别指出第一个时间段内和第二个时间段内所有其他保持不变的物理量,并求出它们的大小;
(2)求被提升重物在第一个时间段内和第二个时间段内通过的总路程。
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20.(10分)课间休息时,同学业们常用摸高比赛来消除疲惫,振奋精神。一质量为60kg的男同学竖直各上跳起,在将要离地时,他的重心高了0.4m,接下来重心又继续升高了0.8m而到达跳跃的最高点。若他蹬地的那段时间是0.2s(空气阻力不计,取g=10m/s2)求:
(1)该男同学的起跳速率?
(2)在起跳过程中,该同学做功的平均功率?
(3)在起跳过程中,该同学蹬地的平均作用力?
19.(10分)一质量不计的直角形支加要两端分别固定着质量均为
的小球A和B,支架的两直角边长度分别为
和
,支架可绕固定的水平轴O在竖直平面内无摩擦转动,如图13所示。开始时OA边处于水平位置,由静止释放,重力加速度为
,求:
(1)A球转到竖直位置时,其速度多大?
(2)A球转到竖直位置的过程中,轻杆对A球做的功。
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18.(8分)某排球场的俯视图如图12所示,立体图如图13所示,场地全长为a、宽为b。球网离地面的高度为h。某队员在自己一方边线处跳起来发球,设他的击球点在么的正上方,击出的球初速度沿水平方向,球在空中运动时受到的空气阻力可以忽略,球可视为质点。计算时取a=18m,b=8m,h=2m。
(1)要使球落在对方的阴影区域的后边线上,他击球时球至少离地面多高?
(2)如果他的击球点正是上一问求出的最小高度,他击出的球的初速度在什么范围内,
球可以恰好落在对方场地的后边线上?
17.(8分)某行星探测器在喷气发动机推力作用下从所探测的行星表面竖直升空,当其速度达到80m/s时,发动机突然发生故障而关闭。已知该行星的半径为R=5.0×106m,第一宇宙速度是5.0×103m/s。探测器总质量的变化、行星对探测器的引力随高度的变化、行星自转的影响、行星表面的气体对探测器的影响都忽略不计。求:
(1)该行行星表面附近物体自由下落的加速度;
(2)发动机关闭后探测器能上升的最大高度。
16.(8分)
如图11所示,质量为m的金属块放在水平地面上,在与水平方向成
角斜向上、大小为F的拉力作用下,以速度
向右做匀速直线运动。重力加速度为g。求:
(1)金属块与地面间的动摩擦因数;
(2)如果从某时刻起撤去拉力,则撤去拉力后金属块在地面上还能滑行的距离。
15.一艘宇宙飞船飞近某一新发现的行星,并进入靠近该行星表面的圆形轨道绕行数圈后,在该行星上着陆,飞船上备有以下实验器材:
A.精确秒表一只 B.已知质量为m的物体一个
C.弹簧秤一个 D.天平一台(附砝码)
已知宇航员在绕行时和着陆后各作了一次测量,依据测量数据,可求出该星球的半径R及星球的质量M(万有引力常量为G)
(1)需要测量的物理量分别是 。
(2)需要测量所选用的器材分别为 。(用序号字母表示)
(3)用该数据写出半径R、质量M的表达式:R= ,M= 。
14.
在“验证机械能守恒定律”实验中,打点计时器接
在电压为U、频率为厂的交流电源上,如图9所示。
在实验中打下一条清晰的纸带,如图10所示。选取
纸带上打出的连续5个点A、B、C、D、E,测出A
点与起始点D的距离为s0, A、C两点间的距离为s2, C、E两点间的距离为
测得重锤的质墨为m.已知当地的重力加速度为g,则
(1)从打下起始点D到打下C点的过程中,重锤重
力势能的减少量
=_____,重锤动能的增加
量
= 。
(2)重锤下落的加速度a = 。
13.在“验证力的平行四边形定则”的实验中某同学的实验情况如图8甲所示,其中4为固定橡皮筋的图钉,O为橡皮筋与细绳的结点,OB和OC为细绳。图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。
(1)图乙中的 是力F1和F2的合力的理论值; 是力F1和F2的合力的实际测量值。
(2)在实验中,如果将细绳也换成橡皮筋,那么实验结果是否会发生变化?
答;____。(选填“变”或“不变”)
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