9.(江苏海门市2009届第一次诊断性考试着卷.物理.15)质量为m的小球由长为L的细线系住.细线的另一端固定在 A点.AB是过A的竖直线.且AB=L.E为AB的中点.过E作水平线 EF.在EF上某一位置钉一小钉D.如图9所示.现将小球悬线拉至水平.然后由静止释放.不计线与钉碰撞时的机械能损失. 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

(2009?湖南模拟)下表所示是一台洗衣机的说明书,请根据说明书解答下列问题:
丽达XQ50-8B洗衣机
防触电保护类型Ⅰ类 额定洗涤容量     5kg
额定电压         220V~ 电源频率        50Hz
洗涤功率         330W 甩干功率       650W
水加热功率       1950W 最大工作电流     10A
自来水压力0.05≤P≤1MPa 重量            72kg
出厂日期: 2006年5月20日
出厂编号: 20060520253
海尔梅洛尼(青岛)洗衣机有限公司
(1)洗衣机正常工作的电压为多少?
(2)洗衣机常温下正常洗涤2h,消耗的电能是多少度?

查看答案和解析>>

(2009?江苏)如图所示,两平行的光滑金属导轨安装在一光滑绝缘斜面上,导轨间距为l、足够长且电阻忽略不计,导轨平面的倾角为α,条形匀强磁场的宽度为d,磁感应强度大小为B、方向与导轨平面垂直.长度为2d的绝缘杆将导体棒和正方形的单匝线框连接在一起组成“”型装置,总质量为m,置于导轨上.导体棒中通以大小恒为I的电流(由外接恒流源产生,图中未画出).线框的边长为d(d<l),电阻为R,下边与磁场区域上边界重合.将装置由静止释放,导体棒恰好运动到磁场区域下边界处返回,导体棒在整个运动过程中始终与导轨垂直.重力加速度为g.
求:(1)装置从释放到开始返回的过程中,线框中产生的焦耳热Q;
(2)线框第一次穿越磁场区域所需的时间t1
(3)经过足够长时间后,线框上边与磁场区域下边界的最大距离Χm

查看答案和解析>>

(2009?江苏)在无风的情况下,跳伞运动员从水平飞行的飞机上跳伞,下落过程中受到空气阻力,下列描绘下落速度的水平分量大小vx、竖直分量大小vy与时间t的图象,可能正确的是(  )

查看答案和解析>>

(2009?江苏模拟)如图甲所示,在空间存在一个变化的电场和一个变化的磁场,电场的方向水平向右(图甲中由B到C),场强大小随时间变化情况如图乙所示;磁感应强度方向垂直于纸面、大小随时间变化情况如图丙所示.在t=1s时,从A点沿AB方向(垂直于BC)以初速度v0射出第一个粒子,并在此之后,每隔2s有一个相同的粒子沿AB方向均以初速度v0射出,并恰好均能击中C点,若AB=BC=l,且粒子由A运动到C的运动时间小于1s.不计重力和空气阻力,对于各粒子由A运动到C的过程中,以下说法正确的是(  )

查看答案和解析>>

(2009?江苏模拟)如图甲所示,空间存在竖直向下的磁感应强度为0.6T的匀强磁场,MN、PQ是相互平行的、处于同一水平面内的长直导轨(电阻不计),导轨间距为0.2m,连在导轨一端的电阻为R.导体棒ab的电阻为0.1Ω,质量为0.3kg,跨接在导轨上,与导轨间的动摩擦因数为0.1.从零时刻开始,通过一小型电动机对ab棒施加一个牵引力F,方向水平向左,使其从静止开始沿导轨做加速运动,此过程中棒始终保持与导轨垂直且接触良好.图乙是棒的速度--时间图象,其中OA段是直线,AC是曲线,DE是曲线图象的渐近线,小型电动机在10s末达到额定功率,此后功率保持不变.g取10m/s2.求:
(1)在0--18s内导体棒获得加速度的最大值;
(2)电阻R的阻值和小型电动机的额定功率;
(3)若已知0--10s内R上产生的热量为3.1J,则此过程中牵引力做的功为多少?

查看答案和解析>>

高考真题

1.【解析】网球反弹后的速度大小几乎不变,故反弹后在空中运动的时间在0.4s~0.6s之间,在这个时间范围内,网球下落的高度为0.8m1.8m,由于竖直方向与地面作用后其速度大小也几乎不变,故还要上升同样的高度,故选项A正确。

【答案】A

2.【解析】由题意可知,主动轮做顺时针转动,由图中皮带传动装置可以看出从动轮做逆时针转动,所以选项B正确;因又,两轮边缘上各点的线速度大小相等,所以从动轮的转速为,故选项C也正确

【答案】C

3.【解析】(1)设发球时飞行时间为t1,根据平抛运动                 

                             ……①

                      ……②

解得              ……③

(2)设发球高度为h2,飞行时间为t2,同理根据平抛运动,如图所示

                    ……④

                      ……⑤                 

且h2=h                                      ……⑥

                                    ……⑦

得                        ……⑧

(3)如图所示,发球高度为h3,飞行时间为t3,同理根据平抛运动得,

                                ……⑨

                                   ……⑩

                               ……11                

设球从恰好越过球网到最高点的时间为t,水平距离为s,有       

                           ……12

                                      ……13

由几何关系知,x3+s=L                    ……(14)

联列⑨~(14)式,解得h3=

【答案】(1)    (2)       (3)h3=

4.【解析】设转盘转动角速度时,夹角θ

座椅到中心轴的距离:    ①

对座椅分析有:  ②

联立两式  得                             

【答案】

5.【解析】由题目可以后出“天链一号卫星”是地球同步卫星,运行速度要小于7.9,而他的位置在赤道上空,高度一定,A错B对。由可知,C对。由可知,D错.

【答案】B

6.【解析】考查万有引力定律。星球表面重力等于万有引力,G = mg,故火星表面的重力加速度 = = 0.4,故B正确。

【答案】B

7.【解析】“嫦娥一号”绕月球运动,要挣脱地球的引力,所以选项B错;由万有引力得选项C正确;.在绕圆轨道上,卫星作匀速圆周运动,受地球的引力等于受月球的引力。所以选项D错.

【答案】C

8.【解析】该行星的线速度v=;由万有引力定律G= ,解得太阳的质量M=

【答案】         

9.【解析】由万有引力定律,卫星受到地球和月球的万有引力分别为F = G ,F = G ,代入题目给定的数据可得R : R=9 : 2

【答案】R : R=9 : 2

10.【解析】如图所示,O和O/ 分别表示地球和月球的中心。在卫星轨道平面上,A是地月连心线OO/ 与地月球面的公切线ACD的交点,D、C和B分别是该公切线与地球表面、月球表面和卫星圆轨道的交点。根据对称性,过A点在另一侧作地月球面的公切线,交卫星轨道于E点。卫星在     运动时发出的信号被遮挡。

设探月卫星的质量为m0,万有引力常量为G ,根据万有引力定律有   

      G=mr                                            ①

G=m0r1                                          ②

式中,T1是探月卫星绕月球转动的周期。由①②式得

                            ③

设卫星的微波信号被遮挡的时间为t,则由于卫星绕月做匀速圆周运动,应有

                                                              ④

  式中, α=∠CO/ A ,β=∠CO/ B'。由几何关系得

 rcosα=R-R1                            ⑤

r1cosβ=R1                             ⑥

由③④⑤⑥式得

   t=               ⑦

【答案】t=

11.【解析】设两颗恒星的质量分别为m1、m2,做圆周运动的半径分别为r1、r2,角速度分别为w1,w2。根据题意有

                            w1=w2                                                                                                                                                                                

                                                        r1+r2=r                                                                                        ②

根据万有引力定律和牛顿定律,有

                            G                                                                      ③

G                                                                      ④

联立以上各式解得

                                                                            ⑤

根据解速度与周期的关系知

                                                                                                       ⑥

联立③⑤⑥式解得

                                                                                        

【答案】

名校试题

1.【解析】由题意查得物体B竖直方向上作匀加速度直线运动,在水平方向上作匀速直线运动,所以其合运动是匀变速曲线运动,加速度不变,但速度增大,所以选项BC正确.

【答案】BC

2.【解析】由图6可知拐弯时发生侧翻是因为车作离心运动,这是因为向心力不足造成的,抽以应是内(东)高外(西)低。故选项AC正确

【答案】AC

3.【解析】当卫星离地面越近,由又根据牛顿万有引力定律得:

,可见卫星的向心加速度大,

,可见卫星的线速度大,选项A正确

【答案】A

4.【解析】由万有引力定律得…得:可见D正确

……由②③知C

【答案】CD

5.【解析】如图所示,设运动员放箭的位置处离目标的距离为x.箭的

运动可以看成两个运动的合运动:随人的运动,箭自身

的运动.箭在最短时间内击中目标,必须满足两个条件:

一是合速度的方向指向目标,二是垂直于侧向方向(马前

进的方向)的分速度最大,此条件需箭自身速度方向垂直

【答案】B                                                 

6.【解析】“LRO”做匀速圆周周运动,向心加速度,B正确;LRO 做匀速圆周运动的向心力有万有引力提供,,又月球表面上,可得月球表面的重力加速度为,D正确。

【答案】BD

7.【解析】“嫦娥一号”在远地点A时的加速度可由确定,由于轨道是椭圆,在远地点A时的速度无法确定;“嫦娥一号” 绕月球运动的周期可由确定,月球表面的重力加速度可由确定,故选项BCD正确。

【答案】BCD

8.【解析】(1)由图可知 由,得  

(2)在B点时拉力最大,设为Fmax,有:

由A到B过程机械能守恒,有:  

  在A、C两点拉力最小,有:  解得:   

【答案】(1)      (2)

9.【解析】:(1)mgl=mv2               T1-mg=m

T2-mg=m       ∴T1=3mg    T2=5mg

(2)小球恰好能在竖直平面内做圆周运动,在最高点时有速度v1,此时做圆周运动的半径为r,则mg(-r)= mv12    ①

  且mg=m   ②

  由几何关系:X2=(L-r)2-()2    ③

  由以上三式可得:r= L/3    ④      x=L    ⑤

(3)小球做圆周运动到达最低点时,速度设为v2   

T-mg=m    ⑥     以后小球做平抛运动过B点,在水平方向有x=v2t    ⑦

在竖直方向有:L/2-r=gt2    ⑧    由④⑤⑥⑦⑧式可得T=mg

【答案】(1)  T2=5mg(2)x=L   (3)T=mg

10.【解析】(1)由题意:小球恰好通过最高点C时,

对轨道压力N=0,此时L最小。

从A到C机械能守恒,

…                         

   (2)落到斜面上时:x=vct   

  解得:

【答案】(1)   (2)

11.【解析】(1)汽车在水平路面上拐弯,可视为汽车做匀速圆周运动,其向心力是车与路面间的静摩擦力提供,当静摩擦力达到最大值时,由向心力公式可知这时的半径最小,有

Fm=0.6mg≥           由速度v=30m/s,得弯道半径 r≥150m

   (2)汽车过拱桥,看作在竖直平面内做匀速圆周运动,到达最高点时,根据向心力公式有:mg-FN= 

为了保证安全,车对路面间的弹力FN必须大于等于零。有   mg≥

则R≥90m。

【答案】(1)   r≥150m;(2)R≥90m。

12.【解析】已知h=300 m,v0=30 m/s,当水流沿水平方向射出时,在水平地面上落点最远,由平抛规律:                    

  

 

     X=240m--------------

由于水管可在竖直方向和水平方向旋转,所以灭火面积是半径为x的圆面积

S=πx2--------    S =3.14×2402m2=1.8×105m2.   ---

【答案】1.8×105m2.

13.【解析】(1)物体在月球表面做平抛运动,有

水平方向上:x=v0t ???????竖直方向上:????

解得月球表面的重力加速度:?????????                    

(2)设月球的质量为M,对月球表面质量为m的物体,有

???解得:???

(3)设环绕月球表面飞行的宇宙飞船的速率为v,则有

  ?       解得:?????

【答案】(1)    (2)   (3)

14.【解析】①卫星在离地600km处对卫星加速度为a,由牛顿第二定律

         又由  可得a=8 m/s2

   (2)卫星离月面200km速度为v,由牛顿第二定律得:

…由   及M/M=1/81

得:V2=2.53×106km2/s2

由动能定理,对卫星

W=mv2mv02

【答案】(1)8 m/s2 (2)W=mv2mv02

15.【解析】⑴根据万有引力定律和向心力公式:

G  (1)                     mg = G          (2)                                 

解(1)(2)得:r =  (3)                          

⑵设月球表面处的重力加速度为g,根据题意:

V0=gt/2      (4)                        g = GM/r2                                         

解(4)(5)得:M =2v0r2/Gt  

【答案】(1)r =     (2)M =2v0r2/Gt

 

考点预测题

1.【解析】解答本题的关键在于掌握平抛运动的特点,如下落时间仅和初始位置的高度有关。击球手将垒球水平击出后,在不计空气阻力的情况下,垒球做平抛运动,即水平方向做匀速运动,竖直方向做匀加速运动。则垒球落地时瞬时速度的大小为

,其速度方向与水平方向夹角满足:  由此可知,A、B错;垒球在空中运动的时间,故选项D对;垒球在空中运动的水平位移

,所以选项C错。

【答案】D

2.【解析】如图选坐标,斜面的方程为:    

     ①

运动员飞出后做平抛运动

              ②

            ③

联立①②③式,得飞行时间  t=1.2 s   

落点的x坐标:x1=v0t=9.6 m

落点离斜面顶端的距离:               

落点距地面的高度:

接触斜面前的x分速度:

                 y分速度:

沿斜面的速度大小为:

设运动员在水平雪道上运动的距离为s2,由功能关系得:

           

      解得:s274.8 m

【答案】s2=74.8 m

3.【解析】当圆筒转速加快到一定程度时,游客由于随圆筒一起转动,需要一个向心力.这时游客与筒壁相互挤压,筒壁对游客的压力就提供了游客作圆周运动的向心力,所以A正确.而筒壁对游客的压力又使游客受到一个静摩擦力,当转速大到一定程度,即压力大到一定程度,游客受到的静摩擦力就可与重力平衡,故游客就不会落下去,所以C正确.

【答案】C

4 .【解析】据向心力公式F=mω2r=m(2πn)2r=11.8(N),此向心力由小孩跟盘间的静摩擦力提供.当盘的转速逐渐增大时,小孩所需的向心力也增大,当小孩的最大静摩擦力不足以提供小孩做圆周运动的向心力时,小孩便逐渐向边缘滑去,且滑离轴中心越远,小孩所需的向心力越大,这种滑动的趋势就越厉害

【答案】11.8(N), 小孩跟盘间的静摩擦力提供

5.【解析】在烧断细线前,A、B两物体做圆周运动的向心力均是静摩擦力及绳子拉力的合力提供的,且静摩擦力均达到了最大静摩擦力.因为两个物体在同一圆盘上随盘转动,故角速度ω相同.设此时细线对物体的的拉力为T,则有

 当线烧断时,T=0,A物体所受的最大静摩擦力小于它所需要的向心力,故A物体做离心运动.B物体所受的静摩擦力变小,直至与它所需要的向心力相等为止,故B物体仍随圆盘一起做匀速圆周运动,选项D正确.

【答案】D

6.【解析】小球在竖直平面内作的圆周运动并不是匀速圆周运动。但在最低点和最高点这两个特殊位置,我们仍可用求解匀速圆周运动的方法和公式求解,因为在这两个位置。小球受的外力都在圆周半径方向上,它们的合力就是向心力.           

在最低点:此位置杆对球作用力N的方向只可能向上,        

并且N>mg,故有:

N-mg=mv/R,N=mg+mv/L.                

在最高点:此位置杆对球作用力的方向尚不能确定,我们可暂时假设N与mg同向,即杆对球有向下拉力作用.则有mg+N=mv/L,N=mv/L-mg

如果N确与mg同向,方向指向圆心,则N>0,即

mv/L-mg>0,

,则由N的表达式可得N=0,即此时杆对球无作用力,重力唯一地起着向心力的作用;

,可得N<0,则说明杆对球有向上托力作用,这个力的方向与正方向相反,背离圆心.

根据上述分析,我们可以得到这样的结论:在最低点,不管小球以多大的速度运动,杆对球的拉力都是向上的.但在最高点,杆对球作用力的大小和方向取决于v的大小.是一个临界值.当时,因速度大,所需的向心力就大,mg不能满足向心力的需要,需要杆向下的拉力来补充;当时,因速度小,所需的向心力也小,mg超过了向心力的需要,故杆产生了向上的托力来抵消mg的一部分作用;若,这说明重力mg恰能满足向心力的需要,故此时杆对球没有作用力.

【答案】(1)N=mg+mv/L.  (2)若,则由N的表达式可得N=0,即此时杆对球无作用力,重力唯一地起着向心力的作用;若,可得N<0,则说明杆对球有向上托力作用,这个力的方向与正方向相反,背离圆心.

7.【解析】在最低点对小球应用动量定理得:

要使F2最小,则第一次上升的最高点应与悬点等高,设做圆周运动的半径为R,则应有:

要使F2最小,则第二次打击应选在小球第二次返回到最低点时。这样打击力与小球的速度方向相同。在最低点,对小球应用动量定理得:

在最高点对小球应用牛顿第二定律得:

又从第二次刚打击后到最高点,应用机械能守恒定律得:

联立以上各式解得:

【答案】

8.【解析】因为,所以小球先做平抛运动。设小球与O点的连线和水平方向的夹角为时,绳子刚好拉紧。运用平抛规律得:

解得:,此时

由于绳子瞬时拉紧,故立刻减小为零。从绳子瞬时拉紧到小球运动到最低点,对小球应用机械能守恒定律得:

在最低点,对小球应用牛顿第二定律得:

联立以上各式解得:

【答案】

9.【解析】在最低点,对小球应用牛顿第二定律得:  

由上式可看出,R1小时,T大,绳子易断。故小球在最低点时,应取以B为圆心,即R1=3a,并保障绳子不能被拉断。

设开始下抛的初速度为V0,从开始至最低点应用机械能守恒定律得:

联立以上三式可得:

若小球恰好能通过最高点,则在最高点处有:,由该式可见R2最大时,通过最高点所需V2越大,故应取C点为圆心,即R2=2a,才能完成圆周运动。

从开始至最高点应用机械能守恒定律得:

联立以上各式可解得:

故所求为:<V0

【答案】<V0

10.【解析】此题考查万有引力定律、重力,难度较易。由题意可以得,则g’=1.6g;由黄金代换GM=gR2可以得到解得R’=2R,B正确。

【答案】B

11.【解析】由地球对人造卫星的万有引力提供它作匀速圆周运动的向心力,可得

    ,又由于月球对探测器的万有引力提供向心力,可得;联立两式得=

同理,由地球对人造卫星的万有引力提供它作匀速圆周运动的向心力

月球对探测器的万有引力提供向心力,联立两式得=V所以选项A正确

【答案】A

12.【解析】以恒星的卫星为研究对象,由万有引力提供向心力得  ,从表达式可看出选项C正确。

【答案】C

13.【解析】测出单摆的周期,便可以算出该星球表面的重力加速度,由T=2π可得g=,摆球受到的重力可近似看作等于摆球与该星球之间的万有引力,由mg=可得M=,将星球看作球体,则M=ρ?,所以,最终可导出ρ=

所以选项B正确

【答案】B

14.【解析】因为b、c在同一轨道上运行,故其线速度大小、加速度大小均相等。又b、c轨道半径大于a的轨道半径,由知,Vb=Vc<Va,故A选项错;由加速度a=GM/r2可知ab=ac<aa,故B选项错。

当c加速时,c受到的万有引力F<mv2/r,故它将偏离原轨道做离心运动;当b减速时,b受到的万有引力F>mv2/r, 故它将偏离原轨道做向心运动。所以无论如何c也追不上b,b也等不到c,故C选项错。对这一选项,不能用来分析b、c轨道半径的变化情况。对a卫星,当它的轨道半径缓慢减小时,在转动一段较短时间内,可近似认为它的轨道半径未变,视为稳定运行,由知,r减小时V逐渐增大,故D选项正确

【答案】D

15.【解析】根据“宇宙膨胀说”,宇宙是由一个大爆炸的火球开始形成的。大爆炸后各星球队即以不同的速度向外运动,这种学说认为地球离太阳的距离不断增加,即公转半径也不断增加,A选项错。又因为地球以太阳为中心作匀速圆周运动,由G=,当G减小时,R增加时,公转速度慢慢减小。由公式T=可知T在增加,故选项B、C正确。   

【答案】BC

16.【解析】(1)设A、B的轨道半径分别为r1、r2,它们做圆周运动的周期T、角速度ω都相同,根据牛顿运动定律有  即

A、B之间的距离 根据万有引力定律

(2)对可见星A有  其中  得:

(3)设m2= nm(n>0),并根据已知条件m1=6ms,及相关数据代入上式得

  由数学知识知在n>0是增函数

当n=2时,  所以一定存在n>2,即m2>2ms,可以判断暗星B可能是黑洞.

【答案】(1)   (2)可以判断暗星B可能是黑洞.

 

 

 

 


同步练习册答案