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2.哈尔滨第24届世界大学生冬运会某滑雪道为曲线轨道,滑雪道长s=2.5×103m,竖直高度h=720m.运动员从该滑道顶端由静止开始滑下,经t=200s到达滑雪道底端时速度v=30m/s,人和滑雪板的总质量m=80kg,取g=10m/s2,求人和滑雪板:
(1)在滑动过程中重力做功的功率;
(2)在滑动到底端时,重力的功率.

分析 (1)根据下降的高度求出重力做功的大小,从而结合平均功率的公式求出重力做功的功率;
(2)根据P=Fvcosθ,求解在滑动到底端时重力的瞬时功率.

解答 解:(1)在滑动过程中,重力做功:WG=mgh=800×720J=576000J
则重力的功率为:P=$\frac{{W}_{G}}{t}$=$\frac{576000}{200}$=2880W.
(2)斜面的倾角正弦 sinθ=$\frac{h}{s}$
则在滑动到底端时,重力的功率 P=mgvsinθ=800×30×$\frac{720}{2.5×1{0}^{3}}$W=6912W
答:
(1)在滑动过程中重力做功的功率为2880W;
(2)在滑动到底端时,重力的功率是6912W.

点评 本题考查了功率公式的基本运用,比较简单,对于功率,要区分求解的是平均功率还是瞬时功率.

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

12.如图1所示,将打点计时器固定在铁架台上,用重物带动纸带从静止开始自由下落,利用此装置可验证机械能守恒定律.

(1)实验中需要测量物体由静止开始自由下落到某点时的瞬时速度v和下落高度h.某同学对实验得到的纸带,设计了以下四种测量方案,这些方案中合理的是:D.
A.用刻度尺测出物体下落高度h,由打点间隔数算出下落时间t,通过v=gt计算出瞬时速度v
B.用刻度尺测出物体下落的高度h,并通过v=$\sqrt{2gh}$ 计算出瞬时速度v
C.根据做匀变速直线运动时,纸带上某点的瞬时速度等于这点前后相邻两点间的平均速度,测算出瞬时速度v,并通过h=$\frac{{v}^{2}}{2g}$ 计算得出高度h
D.用刻度尺测出物体下落的高度h,根据做匀变速直线运动时,纸带上某点的瞬时速度等于这点前后相邻两点间的平均速度,测算出瞬时速度v
(2)实验结果往往是重力势能的减少量略大于动能的增加量,关于这个误差下列说法正确的是AD.
A.该误差属于偶然误差
B.该误差属于系统误差
C.可以通过多次测量取平均值的方法来减小该误差
D.可以通过减小空气阻力和摩擦阻力的影响来减小该误差
(3)某同学在实验中发现重锤增加的动能略小于重锤减少的重力势能,于是深入研究阻力对本实验的影响.他测出各计数点到起始点的距离h,并计算出各计数点的速度v,用实验测得的数据绘制出v2-h图线,如图2所示.图象是一条直线,此直线斜率的物理含义是加速度的2倍
(4)已知当地的重力加速度g=9.8m/s2,由图线求得重锤下落时受到阻力与重锤所受重力的百分比为$\frac{f}{mg}$=2.0%%(保留两位有效数字).

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13.一升降机在箱底装有若干个弹簧,设在一次事故中,升降机的吊索在空中断裂,忽略摩擦力,则升降机从弹簧下端接触地直到最低点的过程中(  )
A.升降机加速度不断增大
B.先是弹力做的负功小于重力做的正功,然后是弹力做的负功大于重力做的正功
C.先是弹力做的负功小于重力做的正功,然后是弹力做的负功小于重力做的正功
D.到最低点时,升降机加速度的值大于重力加速度的值

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10.1957年,科学家首先提出了两类超导体的概念,一类称为I型超导体,主要是金属超导体,另一类称为Ⅱ型超导体(载流子为电子),主要是合金和陶瓷超导体.I型超导体对磁场有屏蔽作用,即磁场无法进入超导体内部,而Ⅱ型超导体则不同,它允许磁场通过.现将一块长方体Ⅱ型超导体通入稳恒电流I后放入匀强磁场中,如图所示.下列说法正确的是(  )
A.超导体的内部产生了热能
B.超导体所受安培力等于其内部所有电荷定向移动所受洛伦兹力的合力
C.超导体表面上a、b两点的电势关系为φa>φb
D.超导体中电流I越大,a、b两点的电势差越大

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17.一列简谐横波沿x轴传播,图甲是波传播到x=5m的质点M时的波形图,图乙是质点N(x=3m)从此时刻开始计时的振动图象,Q是位于x=10m处的质点,则下列说法正确的是(  )
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B.这列波的传播速度是1.25m/s
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7.如图所示,光滑水平面AB与竖直面内粗糙的半圆形导轨在B点衔接,导轨半径为R,一个质量为m的物块压缩弹簧后,从A点由静止释放,在弹力作用下获得一向右速度,当它经过B点进入导轨瞬间对导轨的压力为其重力的7倍,之后向上运动恰能完成半圆周运动到达点C,求:
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14.登上火星是人类的梦想,“嫦娥之父”欧阳自远透露:中国计划于2020年登陆火星.地球和火星公转视为匀速圆周运动,忽略行星自转影响,根据如表,火星和地球相比(  )
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11.我国发射的“嫦娥三号”登月探测器靠近月球后,先在月球表面附近的近似轨道上绕月运行,然后经过一系列过程,在离月面4m高处做一次悬停(可认为是相对于月球静止),最后关闭发动机,探测器自由下落,已知探测器的质量约为1.3×103kg,地球质量约为月球的81倍,地球半径约为月球的3.7倍,地球表面的重力加速度大小约为9.8m/s2,则此探测器(  )
A.在着陆前的瞬间,速度大小约为8.9m/s
B.悬停时受到的反冲击作用力约为2×103N
C.从离开近月圆轨道到着陆这段时间内,机械能守恒
D.在近月圆轨道上运行的线速度小于人造卫星在近地圆轨道上运行的线速度

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12.如图所示,用一块长L1=1.0m的木板在墙和桌面间架设斜面,桌子高H=0.8m,长L2=1.5m,斜面与水平桌面的倾角θ可在0~60°间调节后固定,将质量m=0.2kg的小物块从斜面顶端静止释放,物块与斜面间的动摩擦因数μ1=0.05,物块与桌面间的动摩擦因数为μ2,忽略物块在斜面与桌面交接处的能量损失(重力加速度取g=10m/s2,最大静止摩擦力等于滑动摩擦力)
(1)求θ角增大到多少时,物块能从斜面开始下滑(用正切值表示)
(2)当θ角增大到37°时,物块恰能停在桌面边缘,求物块与桌面间的动摩擦因数μ2(已知sin37°=0.6,cos37°=0.8)
(3)继续增大θ角,发现θ=53°时物块落地点与墙面的距离最大,求此最大距离x.

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