題目列表(包括答案和解析)
如圖所示,質量m=50 kg的運動員(可視為質點),在河岸上A點緊握一根長L=5.0 m的不可伸長的輕繩,輕繩另一端系在距離水面高H=10.0 m的O點,此時輕繩與豎直方向的夾角為=37°,C點是位于O點正下方水面上的一點,距離C點x=4.8 m處的D點有一只救生圈,O、A、C、D各點均在同一豎直面內.若運動員抓緊繩端點,從臺階上A點沿垂直于輕繩斜向下以一定初速度v0躍出,當擺到O點正下方的B點時松開手,最終恰能落在救生圈內.(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10 m/s2)求:
(1)運動員經過B點時速度的大小vB;
(2)運動員從臺階上A點躍出時的動能Ek;
(3)若初速度v0不一定,且使運動員最終仍能落在救生圈內,則救生圈離C點距離x將隨運動員離開A點時初速度v0的變化而變化.試在下面坐標系中粗略作出x-v0的圖像,并標出圖線與x軸的交點.
如圖10所示,一根直桿由粗細相同的兩段構成,其中AB段為長x1=5 m的粗糙桿,BC段為長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,在桿上套一質量m=0.5 kg、孔徑略大于桿直徑的圓環。開始時,圓環靜止在桿底端A。現用沿桿向上的恒力F拉圓環,當圓環運動到B點時撤去F,圓環剛好能到達頂端C,然后再沿桿下滑。已知圓環與AB段的動摩擦因數μ=0.1,g=10 m/s2,sin 53°=0.8,cos 53°=0.6。試求:
(1)拉力F的大小;
(2)拉力F作用的時間;
(3)若不計圓環與擋板碰撞時的機械能損失,從圓環開始運動到最終靜止的過程中在粗糙桿上所通過的總路程。
圖10
如圖所示,是某公園設計的一種驚險刺激的娛樂設施,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°.一挑戰者質量為m=60 kg,沿斜面軌道滑下,然后滑入第一個圓形軌道(軌道半徑R=2 m),不計過B點時的能量損失,根據設計要求,
在最低點與最高點各放一個壓力傳感器,測試挑戰者對軌道的壓力,并通過計算機顯示出來.挑戰者到達C處時剛好對軌道無壓力,又經過水平軌道滑入第二個圓形軌道(軌道半徑r=1.6 m),然后從平臺上飛入水池內,水面離軌道的距離為h=5 m.g取10 m/s2,人在運動全過程中可視為質點.求:(1)在第二個圓形軌道的最高點D處挑戰者對軌道的壓力大小
(2)挑戰者若能完成上述過程,則他應從離水平軌道多高的地方開始下滑
(3)挑戰者入水時的速度大小是多少?
方向如何?圖(a)
圖(b)
(1)求在t=0、、
時刻小球B的速度,并在圖(b)中大致畫出B球的速度—時間圖象;
(2)若G、H板間是電場強度為E=8×104 V/m的勻強電場,在某時刻將小球C釋放,則小球C離開電場時的速度為多大?若小球C以離開電場時的速度向右勻速運動,它將遇到小球A,并與之結合在一起運動,試定量分析在各種可能的情況下彈簧的最大彈性勢能(即最大彈性勢能的范圍)。
一、1、ACD 2、C 3、B 4、A 5、C 6、BC 7、BC 8、BD
二、實驗題:(18分)將答案填在題目的空白處,或者要畫圖連線。
9、(6分)(BC)(4分),磁場總是要阻礙(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54分.解答時請寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟.只寫出最后答案的不能得分.有數值計算的題.答案中必須明確寫出數值和單位
11、(16分)(1)m運動B點時速度為零,但不是平衡位置,所以受力不為零,(4分)(2)m運動C點時,M的速度為零,設M=
12、(18分)(1)當小車上滑時,………………(1)
(1分)
上滑至A處時
…………………………(2) (1分)
由得 ………………………(3)
(1分)
此時: ……………(4) (1分)
………………(5) (1分)
當小車下滑時,…………………(6)
(1分)
…………………(7) (1分)
由(5)(6)(7)得:…………………(8) (1分)
此時(1分)
從開始上滑到下滑經過A處的時間
…(9) (2分)
(2)上滑經過A點時,,由題意知
………………(10) (1分)
由幾何關系得……………………(11) (1分)
又
………………………(12) (1分)
由(10)(11)(12)得……………(13) (1分)
下滑經過A處時,,則
…(14) (1分)
由幾何關系得…………………………(15) (1分)
由(12)(14)(15)得…………………(16) (1分)www.ks5u.com
13、(20分)(1) 設穩定時速度為,當金屬棒速度達到穩定時,
(2分)
此時
(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
(2分)
(3)設小燈泡和金屬棒產生的熱量分別為,
由能的轉化和守恒可得 (2分)
(2分)
燈泡產生的熱量 (3分)
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