题目列表(包括答案和解析)
12.(20分)在大风的情况下,一小球自A点竖直向上抛出,其运动的轨迹如图11所示(小
球的运动可看作竖直方向的竖直上抛运动和水平方向的初速YC为零的匀加速直线运动的 合运动)。小球运动的轨迹上A、B两点在同一水平线上,M点为轨迹的最高点。若风力的大小恒定、方向水平向右,小球抛出时的动能为4J,在M点时它的动能为2J,不计其他的阻力。求:
(1)小球的水平位移S1与S2的比值。
(2)小球所受风力F与重力G的比值。(结果可用根式表示)
(3)小球落回到B点时的动能EKB-
(机械能)答案
一:选择题(本题包括八小题。在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)
11.(18分)如图所示,一风景区的峭壁上安装了一套小型索道车系统,可将乘客送上和送下80m长的山坡,峭壁顶离地面车站的垂直高度为40m,整个系统由一上一下两个车厢组成,每个车厢质量为9000kg,它们通过山顶上一个巨大的滑轮由钢索相连,滑轮由电动机驱动,每个车厢受到的摩擦阻力恒为6000N。
(1)某次行程中有20位乘客在车厢x中下坡,另有8位乘客在车厢y中上坡,每位乘客的平均质量为70kg,电动机必须在整个行程中运行。
①空载情况下为什么车厢x失去的势能不足以将车厢y提升到山顶?
②整个车厢系统在这次行程中的势能变化多少?
③克服摩擦阻力做的功是多少?
④如果整个行程用了30s时间,试计算电动机的平均输出功率。
(2)与上升车厢相连的钢索中的拉力,在车厢由坡底至坡顶过程中是如何变化的?为什么?
10.(18分)电动机通过一条绳子吊起一个质量为10kg的物体,绳的拉力不能超过120N,电动机的功率不能超过1200W,取g = 10m/s2。则:
(1)物体以最大加速度运动的时间不能超过多少?
(2)物体上升过程中所能达到的最大速度是多少?
(3)要使物体上升95米所用的最短时间是多少?(已知物体在上升到95米前已开始以最大速度匀速上升)
2]在用自由落体运动验证机械能守恒定律时,某同学按照正确的操作选得纸带如图.其中O点是起始点,A、B、C是打点计时器连续打下的三个点,该同学用毫米刻度尺测量O点到A、B、C各点的距离,并记录在图中(单位cm).
已知打点计时器电源频率为50Hz,重锤质量为m,当地重力加速度g=9.80m/s2.
(1)这三组数据中不符合有效数字读数要求的是_______________.
(2)该同学用重锤取OB段的运动来验证机械能守恒定律,先计算出该段重锤重力势能的减小量为_________,接着从打点计时器打下的第一个点O数起,数到图中B点是打点计时器打下的第9个点,他用vB=gt计算跟B点对应的物体的瞬时速度,得到动能的增加量为___________(均保留三位有效数字).这样他发现重力势能的减小量__________(填“大于”或“小于”)动能的增加量,造成这一错误的原因是___________ _.
9.[1]用游标为50分度的卡尺(测量值可准确到0.02mm)测定某圆柱的直径时,卡尺上的示数如图。可读出圆柱的直径为 mm。
21.(11分)下图是高频焊接的原理示意图。将待焊接的金属工件放在导线做成的线圈内。
线圈中通以高频的交变电流。已知待焊接的圆形金属工件半径r=10cm。焊接时,线圈通电后产生垂直于工件所在平面的变化磁场。磁场的磁感应强度的变化率为1000πsinωt(T/s)。焊接处的接触电阻为工件非焊接部分电阻的99倍。工件非焊接部分每单位长度上的电阻R0=10-13π(Ω·m-1)。缝非常狭窄。求焊接过程中焊接处产生的热功率。(取π2=10,不计温度变化对电阻的影响。)
20.(11分)如图,Oxy在竖直平面内。X轴下方有匀强电场和匀强磁场。电场强度为E、方向竖直向下。磁感应强度为B、方向垂直纸面向里。将一个带电小球从y轴上P(0,h)点以初速度v0竖直向下抛出。小球穿过x轴后,恰好做匀速圆周运动。不计空气阻力,已知重力加速度为g。求:
(1)判断不球带正电还是带负电;
(2)小球做圆周运动的半径;
(3)小球从P点出发,到第二次经过x轴所用的时间。
19.(11分)如图,位于竖直平面内的四分之一光滑圆弧轨道半径为R。轨道底端距地面的高度为H。质量为m的B球静止在圆弧轨道的底端。将质量为M的A球从圆弧轨道上的某点由静止释放。它沿轨道滑下后与B球发生正碰。A、B两球落地时,水平通过的距离分别是s1和s2。已知M>m,重力加速度为g.。不计空气阻力。
求:(1)B球被碰后落地的时间;
(2)A球释放的位置距圆轨道底端的高度。
18.(8分)已知地球赤道长为L,地球表面的重力加速度为g。月球绕地球做圆周运动的周期为T。请根据以上已知条件,推算月球与地球间的近似距离。
16.下图是示波管的原理图。它由由子枪、偏转电极(XX′和YY′)、荧光屏组成。管内抽成真空。给电子枪通电后,如果在偏转电极XX′和YY′上都没有加电压,电子束将打在荧光屏的中心O点,在那里产生一个亮斑,下列说法正确的是 ( )
A.要想让亮斑沿OY向上移动,需在偏转电极YY′上加电压,且Y′比Y电势高
B.要想让亮斑移到荧光屏的右上方,需在偏转电极XX′、YY′上加电压,
且X比X′电势高,Y比Y′电势高
C.要想在荧光屏上出现一条水平亮线,需在偏转电极XX′上加特定的周期性变化的电
压(扫描电压)
D.要想在荧光屏上出现一条正弦曲线,需在偏转电极XX′上加适当频率的扫描电压、
在偏转电极YY′上加按正弦规律变化的电压
第Ⅱ卷(共54分)
解答应有必要的文字说明、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,答案中必须写出数值和单位。
17.(11分)如图,足够长的斜面倾角θ=37°。一个物体以v0=12m/s的初速度,从斜面A点处沿斜面向上运动。加速度大小为a=8.0m/s2。已知重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。求:
(1)物体沿斜面上滑的最大距离s;
(2)物体与斜面间的动摩擦因数μ;
(3)物体沿斜面到达最高点后返回下
滑时的加速度大小a。
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