题目列表(包括答案和解析)
2、下列关于运动和力的叙述中,正确的是
A.做曲线运动的物体,其加速度方向一定是变化的
B.物体做圆周运动,所受的合力一定指向圆心
C.物体所受合力方向与运动方向相反,该物体一定做直线运动
D.物体运动的速率在增加,所受合力方向一定与运动方向相同
1、在2008北京奥运会上,牙买加选手博尔特是公认的世界飞人,在男子100 m决赛和男子200 m决赛中分别以9.69 s和19.30 s的成绩打破两项世界纪录,获得两枚金牌。关于他在这两次决赛中的运动情况,下列说法正确的是( )
A. 200 m决赛的位移是100 m决赛的两倍
B. 200 m决赛的平均速度约为10.36 m/s
C. 100 m决赛的平均速度约为10.32 m/s
D. 100 m决赛的最大速度约为20.64 m/s
19.(14分)如图所示,质量为M=1kg,长为L=1m的木板A上放置质量为m=0.5kg的物体B,平放在光滑桌面上,B位于木板中点处,物体B与A之间的动摩擦因数为μ=0.1,B与A间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力(B可看作质点,重力加速度g取10m/s2)。求:
(1)至少要用多大力拉木板,才能使木板从B下方抽出?
(2)当拉力为3.5N时,经过多长时间A板从B板下抽出?
(3)当拉力为3.5N时,此力至少要作用多长时间B才能从木板A上滑落?(最后结果可用根式表示)
[解析](1)当拉力较小时,A和B可以相对静止一起向右作加速运动,此时A、B之间是静摩擦,对整体有:
隔离B有:
当静摩擦力达到最大静摩擦力时,是两者将发生相对滑动的临界状态,令得.
(2)当拉力为3.5N时,A物体的加速度为,
得;
B物体的加速度为
设经过时间 A板从B板下抽出,则根据几何关系得:得,
(3)设拉力作用时间1就撤掉,再经过时间t2,A、B速度相等且刚好到达A的左端,则, 得
又由A、B位移差等于,有
代入数值得:s
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18.(12分)发射地球同步卫星时,先将卫星发射到距地面高度为h1的近地圆轨道上,在卫星经过A点时点火实施变轨进入椭圆轨道,最后在椭圆轨道的远地点B点再次点火将卫星送入同步轨道,如图所示。已知同步卫星的运动周期为T,地球的半径为R,地球表面重力加速度为g,求:
(1)卫星在近地点A的加速度大小;
(2)远地点B距地面的高度。
解析:(1)设地球质量为M,卫星质量为m,万有引力常数为G,卫星在A点的加速度为a,根据牛顿第二定律
G=ma
物体在地球赤道表面上受到的万有引力约等于重力 G
解得a=
(2)设远地点B距地面高度为h2,卫星受到的万有引力提供向心力,根据牛顿第二定律有:G=m
由以上两式解得:h2=
17.(14分)如图所示,位于竖直平面上的1/4圆弧光滑轨道,半径为R,OB沿竖直方向,上端A距地面高度为H,质量为m的小球从A点由静止释放,最后落在水平地面上C点处,不计空气阻力,
(1)小球运动到轨道上的B点时,求小球对轨道的压力为多大?
(2)求小球落地点C与B点水平距离s是多少?
(3)若轨道半径可以改变,则R应满足什么条件才能使小球落地的水平距离s最大?
解析:(1)小球由A→B过程中,根据机械能守恒定律有:
mgR=
小球在B点时,根据向心力公式有;
根据牛顿第三定律,小球对轨道的压力大小等于轨道对小球的支持力,为3mg
(2)小球由B→C过程,
水平方向有:s=vB·t
竖直方向有:
解得
(3)水平距离:
所以,当时,s最大
16.(10分)近年来,我国汽车工业发展迅速,自主品牌纷纷崛起,如奇瑞、吉利、比亚迪等,不仅产销红火,甚至出口国外. 比亚迪公司本来是做电池起家的,在电池制造方面独具优势,该公司生产的“比亚迪铁动力F3”性能优良,这种汽车利用技术独特的充电电池--“铁电池”提供能量,充足电可行驶400公里,且在15分钟内即可充电至满容量的80%,因此使用比较方便,且对环境没有污染.设该车质量m=1.5t,额定功率P=60kW,最高时速vM=144km/h,g=10m/s2. 求:
(1)该汽车在水平路面上以最高时速行驶时所受的阻力是多少?
(2)设行驶中汽车所受阻力与速度大小无关,该车以额定功率P行驶,当速度增大到v1=72km/h时的瞬时加速度a是多大?
[解析](1)当汽车在水平路面上以最高时速行驶时,牵引力大小与阻力大小f相等.
vM=144km/h=40m/s
f=F=
(2)设汽车以72km/h行驶时牵引力为F1,则有:
v1=72km/h=20m/s
15.(4分)某实验小组设计了如图(a)所示的实验装置,通过改变重物的质量,利用计算机可得滑块运动的加速度a和所受拉力F的关系图像。他们在轨道水平和倾斜的两种情况下分别做了实验,得到了两条a-F图线,如图(b)所示。滑块和位移传感器发射部分的总质量m=_____0.5_______kg;滑块和轨道间的动摩擦因数μ=_____0.2_______(重力加速度g取10m/s2)
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14.(4分)在“研究平抛物体运动”实验中,某同学在运动轨迹上只记录了A、B、C三点,并以A点为坐标原点建立了坐标系,各点的坐标如图所示,则物体作平抛运动的初速度大小为 1.0 m/s,通过B时小球的速度大小为 m/s。(重力加速度g取10m/s2)
13.(4分)要测定个人的反应速度,如图所示,请你的同学用手指拿着一把长30 cm的直尺,他的手抓在28cm处,你的手候在2cm处,当他松开直尺,你见到直尺下落,立即用手抓住直尺,记录抓住处的数据,重复以上步骤多次。现有A、B、C三位同学相互测定反应速度得到的数据(单位:cm,重力加速度g取10m/s2)
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第一次 |
第二次 |
第三次 |
A |
27 |
26 |
28 |
B |
29 |
26 |
23 |
C |
26 |
24 |
22 |
这三位同学中反应速度最快的是__C____同学,他的最快反应时间为__0.2__s。
12.10只相同的轮子并排水平排列,圆心分别为O1、O2、O3…、O10,已知O1O10 = 3.6m,水平转轴通过圆心,轮子均绕轴以=的转速顺时针转动.现将一根长L=0.8 m、质量为m=2.0 kg 的匀质木板平放在这些轮子的左端,木板左端恰好与O1竖直对齐(如图所示),木板与轮缘间的动摩擦因数为=0.16.则木板水平移动的总时间为( D )
A. B.2s
C.3s D.2.5s
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