题目列表(包括答案和解析)
22、如图所示,位于竖直平面内的光滑轨道,有一段斜的直轨道和与之相切的圆形轨道连接而成,圆形轨道的半径为R。一质量为m的小物块从斜轨道上某处由静止开始下滑,然后沿圆形轨道运动。要求物块能通过圆形轨道最高点,且在该最高点与轨道间的压力不能超过5mg(g为重力加速度)。求物块初始位置相对圆形轨道底部的高度h的取值范围。
21、如图为用于节水的喷水“龙头”的示意图,喷水口距离地面高度h=1.25m,用效率(一个工作设备在一定时间内输出的所需能量与输入的能量之比)η=70%的抽水机,从地下深H=5m的井里抽水,使水充满喷水口,并以恒定的速率从该“龙头”沿水平喷出,喷水口的截面积S=2cm2,其喷灌半径R=10m,已知水的密度ρ=1.0×103kg/m3,不计空气阻力。试求:
(1)水从喷水口射出时的速率;
(2)在1s钟内抽水机需要对水所做的最少的功;
(3)带动抽水机的电动机的最小输出功率。
20、某滑板爱好者在离地h=1.8m高的平台上滑行,水平离开A点后落在水平地面的B点,其水平位移S1 =3m,着地时由于存在能量损失,着地后速度变为v=4m/s,并以此为初速沿水平地面滑行S2 =8m后停止.已知人与滑板的总质量m=60kg.求
(1)人与滑板在水平地面滑行时受到的平均阻力大小;
(2)人与滑板离开平台时的水平初速度.(空气阻力忽略不计,g=10m/s2)
19、弹性小球从某一高度H下落到水平地面上,与水平地面碰撞后弹起,
假设小球与地面的碰撞过程中没有能量损失,但由于受到大小不变的空气阻力的影
响,使每次碰撞后弹起上升的高度是碰撞前下落高度的3/4。为使小球弹起后能上升
到原来的高度H,则需在小球开始下落时,在极短时间内给它一个多大的初速度vo,
才能弹回到原来的高度H?
某同学对此解法是:由于只能上升H,所以机械能的损失为mgH,只要
补偿损失的机械能即可回到原来的高度,因此mvo2=mgH,得vo =
你同意上述解法吗?若不同意,请简述理由并求出你认为正确的结果。
18、利用传感器和计算机可以研究快速变化力的大小。实验时,把图所示中的小球举高到绳子的悬点O处,然后让小球自由下落。用这种方法获得的弹性绳的拉力F随时间t变化图线如图所示。根据图线所提供的信息,以下判断正确的是: ( )
A.t1、t2时刻小球速度最大 B.t2、t5时刻小球的动能最小
C.t3与t4时刻小球动能相同 D.小球在运动过程机械能守恒
17、为验证在自由落体过程中物体的机械能是守恒的,某同学利用数字实验系统设计了一个实验,实验装置如图,图中A、B两点分别固定了两个速度传感器,速度传感器可以测出运动物体的瞬时速度。在实验中测得一物体自由下落经过A点时的速度是v1,经过B点时的速度是v2,为了证明物体经过A、B两点时的机械能相等,这位同学又设计了以下几个的步骤,你认为其中不必要或者错误是( )
A.用天平测出物体的质量
B.测出A、B两点间的竖直距离
C.利用-算出物体从A点运动到B点的过程中重力势能的变化量
D.验证v22-v12与2gh是否相等
16、某科学家取青蛙的离体“缝匠肌”进行实验,装置如图所示,肌肉的A端固定,B端通过滑轮与钩码相连。现给肌肉以电刺激,使肌肉收缩,产生拉力,拉动钩码运动,他测量并记录了钩码上升的最大速度v,以及与之相应的砝码的重力F,并画出了v-F图像,得到了一条双曲线,如图所示。以下关于肌肉化学能与钩码机械能转化的一些说法中正确的是:( )
A.转化的能量值是一个常数
B.功率是一个常数
C.功率随所挂钩码的重力增加而减小
D.功率随所挂钩码的重力增大而增大
15、世界上第一颗原子弹爆炸时,距爆炸中心14 km外的掩体内,费米和他的助手们正在观察试验情况。费米一看到爆炸发生,就迅速走出掩体,几十秒后当爆炸形成的强大热气流传过来时,费米把事先准备好的碎纸片从头顶上方撒下,碎纸片落到他身后约2 m处。由此,费米推算出那枚原子弹的威力相当于1万吨TNT炸药。若假设纸片是从1.8 m高处撒下,可估算出当时的风速约为________m/s;假设爆炸形成的气流向各个方向传播的速度大致相同,则离爆炸中心14 km处仅单位时间内得到的风能总量就大约为_______J。(已知空气密度为r=1.3 kg/m3,球的表面积公式S=4pR2)
14、 如图所示,“ ”型杆上通过轻绳连有两个滑环A、B,已知它们的质量mA=mB=2 kg,A与水平杆间动摩擦因数为0.2,B与竖直杆间光滑接触,轻绳长L=25 cm。现用水平力将A球缓慢向右拉动,则拉动过程中,θ角由37°增大到53°,这一段内拉力F做的功为_______。
13、如图所示,一直角斜面体固定在水平地面上,左侧斜面倾角为60°,右侧斜面倾角为30°。A、B两个物体分别系于一根跨过定滑轮的轻绳两端且分别置于斜面上,两物体下边缘位于同一高度且处于平衡状态,滑轮两边的轻绳都平行于斜面。不考虑所有的摩擦,当剪断轻绳让物体从静止开始沿斜面滑下,则两物体的质量之比mA:mB是 ;着地瞬间两物体所受重力做功的功率之比PA:PB是 。
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