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3.在链球运动中,运动员使链球高速旋转,在水平面内做圆周运动.然后突然松手,由于惯性,链球向远处飞去.链球做圆周运动的半径为R,链球在水平面内做圆周运动时的离地高度为h.设圆心在地面的投影点为O,链球的落地点为P,O、P两点的距离即为运动员的成绩.若运动员某次掷链球的成绩为L,空气阻力忽略不计,则链球从运动员手中脱开时的速度v为(  )
A.L$\sqrt{\frac{g}{2h}}$B.R$\sqrt{\frac{g}{2h}}$C.$\sqrt{\frac{g}{2h}({L}^{2}-{R}^{2})}$D.$\sqrt{\frac{g}{2h}({L}^{2}+{R}^{2})}$

分析 链球出手后竖直方向做自由落体运动,由高度求出飞行的时间.水平方向做匀速直线运动,由几何关系求出水平位移的大小,再由时间和水平位移求初速度.

解答 解:链球出手后竖直方向做自由落体运动,由h=$\frac{1}{2}$gt2,得落地时间 t=$\sqrt{\frac{2h}{g}}$
水平方向位移如图所示,链球平抛运动的水平位移 AP=$\sqrt{{L}^{2}-{R}^{2}}$
根据平抛运动规律,链球出手时的速度 v=$\frac{AP}{t}$=$\sqrt{\frac{g}{2h}({L}^{2}-{R}^{2})}$,故C正确.
故选:C

点评 本题要掌握平抛运动在水平方向和竖直方向上运动规律,要有空间想象能力,运用几何知识求水平位移是关键.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

13.一小船渡河,河宽d=150m,水流速度v1=3m/s,船在静水中的速度v2=5m/s,则下列正确的是(  )
A.渡河的最短时间为t=30s
B.渡河的最小位移为d=150m
C.以最小位移过河时,船头与上游河岸之间的夹角为37°
D.船不可能垂直到达正对岸

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

14.如图所示,竖直平面内有一半径为r、电阻为R1、粗细均匀的光滑半圆形金属环,在M、N处与距离为2r、电阻不计的平行光滑金属导轨ME、NF相接,EF之间接有电阻R2,已知R1=12R,R2=4R.在MN上方及CD下方有水平方向的匀强磁场Ⅰ和Ⅱ,磁感应强度大小均为B.现有质量为m、电阻不计的导体棒ab,从半圆环的最高点A处由静止下落,在下落过程中导体棒始终保持水平,与半圆形金属环及轨道接触良好,设平行导轨足够长.已知导体棒下落r/2时的速度大小为v1,下落到MN处时的速度大小为v2
(1)求导体棒ab从A处下落$\frac{r}{2}$时的加速度大小;
(2)若导体棒ab进入磁场Ⅱ后棒中电流大小始终不变,求磁场Ⅰ和Ⅱ之间的距离h和R2上的电功率P2
(3)若将磁场Ⅱ的CD边界略微下移,导体棒ab进入磁场II时的速度大小为v3,要使其在外力F作用下做匀加速直线运动,加速度大小为a,求所加外力F随时间变化的关系式.

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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

11.某研究性学习小组利用气垫导轨验证机械能守恒定律,实验装置如图甲所示.在气垫导轨上相隔一定距离的两处安装两个光电传感器A、B,滑块P上固定一遮光条,若光线被遮光条遮挡,光电传感器会输出高电压,两光电传感器采集数据后与计算机相连.滑块在细线的牵引下向左加速运动,遮光条经过光电传感器A、B时,通过计算机可以得到如图乙所示的电压U随时间t变化的图象.

(1)实验前,接通气源,将滑块(不挂钩码)置于气垫导轨上,轻推滑块,当图乙中的△t1=△t2,说明气垫导轨已经水平.
(2)用螺旋测微器测遮光条宽度d,测量结果如图丙所示,则d=8.475mm.
(3)滑块P用细线跨过气垫导轨左端的定滑轮与质量为m的钩码Q相连,将滑块P由图甲所示位置释放,通过计算机得到的图象如图乙所示,测出△t1、△t2、d、滑块质量M和 两光电门间距离L,即可验证滑块和砝码组成的系统机械能是否守恒.
(4)若上述物理量间满足关系式mgL=$\frac{1}{2}$(M+m)($\frac{d}{△{t}_{2}}$)2-$\frac{1}{2}$(M+m)($\frac{d}{△{t}_{1}}$)2,则表明在上述过程中,滑块和砝码组成的系统机械能守恒.

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

18.如图是某自动加热装置的设计图,将被加热物体在地面小平台上以一定的初速经过位于竖直面内的两个四分之一圆弧衔接而成的轨道,从最高点P飞出进入加热锅内,利用来回运动使其均匀受热.我们用质量为m的小滑块代替被加热物体,借这套装置来研究一些物理问题.设大小两个四分之一圆弧的半径分别为2R和R,小平台和圆弧均光滑.将过锅底的纵截面看作是两个斜面AB、CD和一段光滑圆弧BC组成,滑块与斜面间的动摩擦因数为0.25,且不随温度变化.两斜面倾角均为θ=37°,AB=CD=2R,A、D等高,D端固定一小挡板,锅底位于圆弧形轨道所在的竖直平面内,碰撞不损失机械能.滑块始终在同一个竖直平面内运动,重力加速度为g.

(1)如果滑块恰好能经P点飞出,为了使滑块恰好沿AB斜面进入锅内,应调节锅底支架高度使斜面的A、D点离地高为多少?
(2)接(1)问,求滑块在锅内斜面上通过的总路程.
(3)对滑块的不同初速度,求其通过最高点P和小圆弧最低点Q时受压力之差的最小值.

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

8.如图所示,质量m1=10kg和m2=30kg的两物体叠放在动摩擦因数为0.25的粗糙水平地面上.一根处于水平方向的轻弹簧,其劲度系数k=250N/m,一端固定于墙壁,另一端与质量为m1的物体相连,弹簧处于自然状态.现用一水平拉力F作用于质量为m2的物体上,使它缓慢地向右移动,当移动x=0.20m时,两物体间开始相对滑动,认为滑动摩擦力等于最大静摩擦力,g取10m/s2,则此时(  )
A.m2与地面间的摩擦力大小为50NB.两物体间的摩擦力为50N
C.水平拉力F的大小为50ND.两物体间的动摩擦因数为0.25

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

15.如图所示,吊在天花板下的导热汽缸中有一个可无摩擦上下移动且不漏气的活塞A,活塞A的下面吊着一个重物,汽缸中封闭着一定量的理想气体.起初各部分均静止不动,外界大气压保持不变,针对汽缸内的气体,当状态缓慢发生变化时,下列判断正确的是(  )
A.迅速向下拉动活塞,缸内气体温度降低
B.当活塞向下移动时,外界一定对气体做正功
C.若汽缸导热良好,保持环境温度不变,缓慢增加重物的质量,气体一定会吸热
D.缓慢增加重物的质量,欲保持气体体积不变,必须设法减少气体的内能
E.环境温度升高,气体的压强一定增大

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

12.如图所示,地球球心为O,半径为R,表面的重力加速度为g.一宇宙飞船绕地球无动力飞行且沿椭圆轨道运动,轨道上P点距地心最远,距离为3R.为研究方便,假设地球不自转且忽略空气阻力,则(  )
A.飞船在P点的加速度一定是$\frac{g}{9}$
B.飞船经过P点的速度一定是 $\sqrt{\frac{gR}{3}}$
C.飞船经过P点的速度小于 $\sqrt{\frac{gR}{3}}$
D.飞船经过P点时,若变轨为半径为3R的圆周运动,需要制动减速

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

19.如图甲所示,用竖直向上的力F拉静止在水平地面上的一物体,物体在向上运动的过程中,其机械能E与位移x的关系如图乙,其中AB为曲线,其余部分为直线,下列说法正确的是(  )
A.0~x1过程中,物体所受拉力不变
B.x1~x2过程中,物体的加速度先减小后增大
C.0~x3过程中,物体的动能先增大后减小
D.0~x2过程中,物体克服重力做功的功率一直增大

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