2020高考物理计算题专题训练含答案
备战2020年高考物理计算题专题复习《向心力的计算》(解析版)

《向心力的计算》一、计算题1.如图所示,长为L的细绳一端与一质量为m的小球可看成质点相连,可绕过O点的水平转轴在竖直面内无摩擦地转动.在最低点a处给一个初速度,使小球恰好能通过最高点完成完整的圆周运动,求:小球过b点时的速度大小;初速度的大小;最低点处绳中的拉力大小.2.如图所示,一条带有圆轨道的长轨道水平固定,圆轨道竖直,底端分别与两侧的直轨道相切,半径,物块A以的速度滑入圆轨道,滑过最高点Q,再沿圆轨道滑出后,与直轨上P处静止的物块B碰撞,碰后粘在一起运动。
P点左侧轨道光滑,右侧轨道呈粗糙段,光滑段交替排列,每段长度都为。
物块与各粗糙段间的动摩擦因数都为,A、B的质量均为重力加速度g 取;A、B视为质点,碰撞时间极短。
求A滑过Q点时的速度大小V和受到的弹力大小F;若碰后AB最终停止在第k个粗糙段上,求k的数值;求碰后AB滑至第n个光滑段上的速度与n的关系式。
3.如图所示,一个固定在竖直平面上的光滑半圆形管道,管道里有一个直径略小于管道内径的小球,小球在管道内做圆周运动,从B点脱离后做平抛运动,经过秒后又恰好垂直与倾角为的斜面相碰到。
已知圆轨道半径为,小球的质量为,g取求小球在斜面上的相碰点C与B点的水平距离小球经过圆弧轨道的B点时,受到轨道的作用力的大小和方向?小球经过圆弧轨道的A点时的速率。
4.如图所示,倾角为的粗糙平直导轨与半径为R的光滑圆环轨道相切,切点为B,整个轨道处在竖直平面内。
一质量为m的小滑块从轨道上离地面高为的D处无初速下滑进入圆环轨道,接着小滑块从圆环最高点C水平飞出,恰好击中导轨上与圆心O等高的P点,不计空气阻力。
求:小滑块在C点飞出的速率;在圆环最低点时滑块对圆环轨道压力的大小;滑块与斜轨之间的动摩擦因数。
5.如图,置于圆形水平转台边缘的小物块随转台加速转动,当转速达到某一数值时,物块恰好滑离转台开始做平抛运动。
现测得转台半径,离水平地面的高度,物块平抛落地过程水平位移的大小。
2020届高考物理计算题复习《竖直上抛运动》(解析版)

《竖直上抛运动》一、计算题1.如图甲所示,将一小球从地面上方ℎ=0.8m处以v0=3m/s的速度竖直上抛,不计空气阻力,上升和下降过程中加速度不变,g取10m/s2,求:(1)小球从抛出到上升至最高点所需的时间t1;(2)小球从抛出到落地所需的时间t;(3)在图乙中画出小球从抛出到落地过程中的v−t图象。
2.在竖直井的井底,将一物块以v0=15m/s的速度竖直向上抛出,物块在上升过程中做加速度大小a=10m/s2的匀减速直线运动,物块上升到井口时被人接住,在被人接住前1s内物块的位移x1=6m.求:(1)物块从抛出到被人接住所经历的时间;(2)此竖直井的深度.3.原地纵跳摸高是篮球和羽毛球重要的训练项目。
已知质量m=60kg的运动员原地摸高为2.05米,比赛过程中,该运动员先下蹲,重心下降0.5米,经过充分调整后,发力跳起摸到了2.85米的高度。
假设运动员起跳过程为匀加速运动,忽略空气阻力影响,g取10m/s2.求:(1)该运动员离开地面时的速度大小为多少;(2)起跳过程中运动员对地面的压力;(3)从开始起跳到双脚落地需要多少时间?4.气球以10m/s的速度匀速上升,当它上升到离地面40m高处,从气球上落下一个物体.不计空气阻力,求(1)物体落到地面需要的时间;(2)落到地面时速度的大小.(g=10m/s2).5.小运动员用力将铅球以v0=10m/s的速度沿与水平方向成37°方向推出,已知铅球出手点到地面的高度为ℎ=1.4m,求:(1)铅球出手后运动到最高点所需时间t1;(2)铅球运动的最高点距地面的高度H;(3)铅球落地时到运动员投出点的水平距离x.6.气球下挂一重物,以v0=10m/s的速度匀速上升,当到达离地高度ℎ=175m处时,悬挂重物的绳子突然断裂,(空气阻力不计,g取10m/s2.)则求:(1)绳断后物体还能向上运动多高?(2)绳断后物体再经过多长时间落到地面。
(3)落地时的速度多大?7.气球下挂一重物,以v0=10m/s的速度匀速上升,当到达离地高度ℎ=175m处时,悬挂重物的绳子突然断裂,那么重物经多长时间落到地面?落地时的速度多大?空气阻力不计,g取10m/s2。
2020 年高考物理热学计算专题及答案

2020 年高考物理热学计算专题及答案专题简介:1.物体吸收或放出热量的公式①计算物体吸收热量的公式为:Q 吸=cm (t -t 0)=cm ⊿t 。
②计算物体放出热量的公式为:Q 放=cm (t 0-t )=cm ⊿t 。
其中,Q 吸表示吸收热量,单位是J ;c 表示物体比热容,单位是J/(kg·℃);m 表示质量,单位是kg ;t 0表示物体初始温度,单位是℃;t 表示物体后来的温度,单位是℃。
⊿t =t -t 0表示物体升高了的温度。
⊿t =t 0-t ,表示物理降低了的温度。
2.燃料完全燃烧放出热量的公式①燃料完全燃烧释放出的热量公式为:Q 放=mq 。
②气体燃料完全燃烧释放出的热量公式也可为:Q 放=qV 。
推导过程如下: 说明:①中的公式对固体、液体、气体、均适用。
②只对气体适用。
两个公式的得出都是根据热值的定义式得到的。
其中,Q 放表示燃料完全燃烧放出的热量,单位是J ;q 表示燃料的热值,单位是J/kg ;m 表示质量,单位是kg 。
V 表示体积,单位是m3。
3.热效率公式(1)热机的效率:用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比。
热机的效率是热机性能的一个重要指标。
汽车发动机的效率、飞机发动机的效率、轮船发动机的效率均属于热机的效率,其公式为:η=放吸Q Q 。
(2)炉具的热效率:天然气燃烧放出的热量是炉具提供的总热量,Q 总=Q 放,水吸收的热量是有用的热量Q 有=Q 吸,则η=总有Q Q 。
(3)电热水器的效率:电热丝所产生热量为Q 总,总=Q 放,水需要吸收热量为Q 有,有=Q 吸,则η=总有Q Q 。
专题例题:【例题1】(2018•济宁)将盛有凉牛奶的瓶子放在热水中(如图所示),通过 方式改变牛奶的内能,图中乙是250g 牛奶与热水的温度随时间变化的图象,则牛奶在加热过程中吸收的热量为 J .[c 牛奶=4.2×103J/(kg•℃)]【答案】热传递;2.1×104。
2020届高考物理计算题复习《平衡状态下的临界和极值问题》(解析版)

《平衡状态下的临界和极值问题》一、计算题1.如图所示,固定于竖直面内的粗糙斜杆长为,杆与水平方向的夹角为,质量为的小球套在杆上,小球与杆间的动摩擦因数为,小球在恒定拉力F作用下,沿杆由底端匀速运动到顶端.已知拉力F的方向与杆在同一竖直平面内,且与水平方向的夹角大于,重力加速度求:拉力F与杆之间的夹角为多大时,F的值最小,最小值为多大;拉力F与杆之间的夹角为多大时,F做的功最小,最小值为多大.2.灯重,AO与天花板间夹角,试求:、BO两绳受到的拉力?三根绳子完全相同,若将灯泡换为重物且不断增加重量,则这三根绳子中最先断的是哪根3.如图所示,质量为的物体通过三段轻绳悬挂,三段轻绳的结点为O。
轻绳OA与竖直方向的夹角,轻绳OB水平且B端固定在竖直墙上,物体处于静止状态。
已知轻绳OA、OC能承受的最大拉力均为150N,轻绳OB能承受的最大拉力为100N,,。
求轻绳OA和轻绳OB拉力大小;为保证三段轻绳均不断,所悬挂物体质量的最大值。
4.如图所示,OA、OB、OC三段轻绳结于O点,OB水平且与放置在水平面上质量为的物体乙相连,OC下方悬挂物体甲。
此时物体乙恰好未滑动。
已知OA与竖直方向成角,物体乙与水平面间的动摩擦因数,可认为最大静摩擦力与滑动摩擦力相等。
g取,,,求:绳对物体乙的拉力是多大?物体甲的质量为多少?5.如图所示,细绳OA与竖直方向成角,细绳OB水平;细绳OA、OB所能承受的最大拉力均为,细绳OC能够承受足够大的拉力,重力加速度g取。
求:当所悬挂重物的重力为时,细线OA、OB的拉力分别是多大?为使细绳OA、OB均不被拉断,则细绳OC下端所悬挂重物的最大重力应为多大?6.如图所示,三段不可伸长细绳OA、OB、OC共同悬挂质量为2kg的重物,其中OB是水平的,OA绳与竖直方向的夹角为,求:、OB两绳的拉力大小;若OA、OB绳所能承受的最大拉力均为100N,OC绳所能承受的拉力无限大。
求:OC绳下端最多能悬挂多重的物体?7.如图所示,质量为m的物体放在一个固定斜面上,当斜面的倾角为时,对物体施加一个大小为的水平向右的恒力,物体可沿斜面匀速向上滑行,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
备战2020年高考物理计算题专题复习《曲线运动综合题》(解析版)

《曲线运动综合题》一、计算题1.如图,一不可伸长的轻绳上端悬挂于O点,下端系一质量的小球.现将小球拉到A点保持绳绷直由静止释放,当它经过B点时绳恰好被拉断,小球平抛后落在水平地面上的C点.地面上的D点与OB在同一竖直线上,已知绳长,B点离地高度,A、B两点的高度差,重力加速度g取,不计空气影响,求:地面上DC两点间的距离s;轻绳所受的最大拉力大小.2.质量为的小球从距水平地面高为h的位置以的速度水平抛出,小球抛出点与落地点之间的水平距离为,不计空气阻力,取求:小球在空中飞行的时间t;小球抛出时的高度h;小球下落过程中重力做的功W。
3.如图所示,半径的光滑圆弧轨道BCD与足够长的传送带DE在D处平滑连接,O为圆弧轨道BCD的圆心,C点为圆弧轨道的最低点,半径OB、OD与OC 的夹角分别为和传送带以的速度沿顺时针方向匀速转动,将一个质量的煤块视为质点从B点左侧高为处的A点水平抛出,恰从B 点沿切线方向进入圆弧轨道.已知煤块与轨道DE间的动摩擦因数,重力加速度g取,,求:煤块水平抛出时的初速度大小;煤块第一次到达圆弧轨道BCD上的D点对轨道的压力大小;煤块第一次离开传送带前,在传送带DE上留下痕迹可能的最长长度.结果保留2位有效数字4.如图所示为竖直放置的四分之一圆弧轨道,O点是其圆心,半径,OA水平、OB竖直。
轨道底端距水平地面的高度。
从轨道顶端A由静止释放一个质量的小球,小球到达轨道底端B时,恰好与静止在B点的另一个相同的小球发生碰撞,碰后它们粘在一起水平飞出,落地点C与B点之间的水平距离。
忽略空气阻力,重力加速度求:两球从B点飞出时的速度大小;碰撞前瞬间入射小球的速度大小;从A到B的过程中小球克服阻力做的功。
5.如图,质量均为2m的木板A、B并排静止在光滑水平地面上,A左端紧贴固定于水平面的半径为R的四分之一圆弧底端,A与B、A与圆弧底端均不粘连。
质量为m 的小滑块C从圆弧顶端由静止滑下,经过圆弧底端后,沿A的上表面从左端水平滑上A,并在恰好滑到B的右端时与B一起匀速运动。
备战2020年高考物理计算题专题复习:《万有引力定律》(解析版)

《万有引力定律》一、计算题1.2019年1月3日,嫦娥四号探测器成功着陆在月球背面,并通过“鹊桥”中继卫星传回了第一张近距离拍摄月球背面的图片。
此次任务实现了人类探测器首次在月球背面软着陆、首次在月球背面通过中继卫星与地球通讯,因而开启了人类探索月球的新篇章。
探测器在月球背面着陆的难度要比在月球正面着陆大很多。
其主要原因在于:由于月球的遮挡,着陆前探测器将无法和地球之间实现通讯。
2018年5月,我国发射了一颗名为“鹊桥”的中继卫星,在地球和月球背面的探测器之间搭了一个“桥”,从而有效地解决了通讯问题。
为了实现通讯和节约能量,“鹊桥”的理想位置就是围绕“地—月”系统的一个拉格朗日点运动,如图1所示。
所谓“地—月”拉格朗日点是指空间中的某个点,在该点放置一个质量很小的天体,该天体仅在地球和月球的万有引力作用下保持与地球和月球的相对位置不变。
设地球质量为M,月球质量为m,地球中心和月球中心间的距离为L,月球绕地心运动,图1中所示的拉格朗日点到月球球心的距离为r。
推导并写出r与M、m和L之间的关系式。
地球和太阳组成的“日—地”系统同样存在拉格朗日点,图2为“日—地”系统示意图,请在图中太阳和地球所在直线上用符号“”标记出几个可能拉格朗日点的大概位置。
2.利用万有引力定律可以测量天体的质量.英国物理学家卡文迪许,在实验室里巧妙地利用扭秤装置,比较精确地测量出了引力常量的数值,他把自己的实验说成是“称量地球的质量”.已知地球表面重力加速度为g,地球半径为R,引力常量为若忽略地球自转的影响,求地球的质量.测“双星系统”的总质量所谓“双星系统”,是指在相互间引力的作用下,绕连线上某点O做匀速圆周运动的两个星球A和B,如图所示.已知A、B间距离为L,A、B绕O点运动的周期均为T,引力常量为G,求A、B的总质量.测月球的质量若忽略其它星球的影响,可以将月球和地球看成“双星系统”已知月球的公转周期为,月球、地球球心间的距离为你还可以利用、中提供的信息,求月球的质量.3.如图所示是“月亮女神”、“嫦娥1号”绕月做圆周运行时某时刻的图片,用、、、、分别表示“月亮女神”和“嫦娥1号”的轨道半径及周期,用R表示月亮的半径.请用万有引力知识证明:它们遵循其中k是只与月球质量有关而与卫星无关的常量经多少时间两卫星第一次相距最远;请用所给“嫦娥1号”的已知量.估测月球的平均密度.4.2014年10月8日,月全食带来的“红月亮”亮相天空,引起人们对月球的关注。
备战2020年高考物理计算题专题复习《热力学定律综合题》(解析版)

《热力学定律综合题》一、计算题1.如图所示图中,一定质量的理想气体由状态A经过ACB过程至状态B,气体对外做功280J,放出热量410J;气体又从状态B经BDA过程回到状态A,这一过程中气体对外界做功200J.求:过程中气体的内能是增加还是减少?变化量是多少?过程中气体是吸热还是放热?吸收或放出的热量是多少?2.图中A、B气缸的长度和截面积分别为30cm和,C是可在气缸内无摩擦滑动的、体积不计的活塞,D为阀门。
整个装置均由导热材料制成。
起初阀门关闭,A内有压强帕的氮气。
B内有压强帕的氧气。
阀门打开后,活塞C向右移动,最后达到平衡。
假定氧气和氮气均为理想气体,连接气缸的管道体积可忽略。
求:活塞C移动的距离及平衡后B中气体的压强;活塞C移动过程中A中气体是吸热还是放热简要说明理由。
3.薄膜材料气密性能的优劣常用其透气系数来加以评判.对于均匀薄膜材料,在一定温度下,某种气体通过薄膜渗透过的气体分子数,其中t为渗透持续时间,S为薄膜的面积,d为薄膜的厚度,为薄膜两侧气体的压强差.k称为该薄膜材料在该温度下对该气体的透气系数.透气系数愈小,材料的气密性能愈好.图为测定薄膜材料对空气的透气系数的一种实验装置示意图.EFGI为渗透室,U 形管左管上端与渗透室相通,右管上端封闭;U形管内横截面积实验中,首先测得薄膜的厚度,再将薄膜固定于图中处,从而把渗透室分为上下两部分,上面部分的容积,下面部分连同U形管左管水面以上部分的总容积为,薄膜能够透气的面积打开开关、与大气相通,大气的压强,此时U形管右管中气柱长度,关闭、后,打开开关,对渗透室上部分迅速充气至气体压强,关闭并开始计时.两小时后,U形管左管中的水面高度下降了实验过程中,始终保持温度为求该薄膜材料在时对空气的透气系数.本实验中由于薄膜两侧的压强差在实验过程中不能保持恒定,在压强差变化不太大的情况下,可用计时开始时的压强差和计时结束时的压强差的平均值来代替公式中的普适气体常量,.4.地面上放一开口向上的气缸,用一质量为的活塞封闭一定质量的气体,不计一切摩擦,外界大气压为活塞截面积为重力加速度g取,则活塞静止时,气体的压强为多少?若用力向下推活塞而压缩气体,对气体做功为,同时气体通过气缸向外传热,则气体内能变化为多少?5.一定质量的理想气体从状态A变化到状态B再变化到状态C,其图象如图所示。
2020届高考物理计算题复习《霍尔效应》(解析版)

《霍尔效应》一、计算题1.将一金属或半导体薄片垂直置于磁场中,并沿垂直磁场方向通入电流,则在导体中垂直于电流和磁场方向会产生一个电势差,这一现象称为霍尔效应,此电势差称为霍尔电势差.(1)某长方体薄片霍尔元件,其中导电的是自由电子,薄片处在与其上表面垂直的匀强磁场中,在薄片的两个侧面a、b间通以如图所示的电流时,另外两侧面c、d间产生霍尔电势差U H,请判断图中c、d哪端的电势高(2)可以将(1)中的材料制成厚度为h、宽度为L的微小探头,测量磁感应强度,将探头放入磁感应强度为B0的匀强磁场中,a、b间通以大小为I的电流,测出霍尔电势差U H,再将探头放入待测磁场中,保持I不变,测出霍尔电势差U H′,利用上述条件,求:此霍尔元件单位体积内自由电子的个数n(已知电子电荷量为e);待测磁场的磁感应强度B x和B0之间的关系式(3)对于特定的半导体材料,其单位体积内的载流子数目n和载流子所带电荷量q均为定值.在具体应用中,有U H=K H IB,式中的K H称为霍尔元件灵敏度,一般要求K H越大越好,试通过计算说明为什么霍尔元件一般都做得很薄.2.(1)如图1所示,厚度为h,宽度为d的导体板放在匀强磁场中,磁场方向垂直于板的两个侧面向里,当电流通过导体板时,在导体板的上侧面A和下侧面A′之间会产生电势差,这种现象称为霍尔效应。
霍尔效应可解释如下:外部磁场的洛仑兹力使运动的电子聚集在导体板的一侧,在导体板的另一侧会出现多余的正电荷,从而形成横向电场,横向电场对电子施加与洛仑兹力方向相反的电场力,当电场力与洛仑兹力达到平衡时,导体板上下两侧之间就会形成稳定的电势差。
做匀速直线运动的速度为多少?③由于电流和电压很容易测量,因此霍尔效应经常被用于检测磁感应强度的大小。
若已知该导体内部单位体积内自由电子数为,电子电量为e,测得通过电流为I时,导体板上下侧面的电压为U,求此时磁感应强度B的大小。
(2)磁流体发电的原理与霍尔效应非常类似。
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计算题
1.为了使航天员能适应在失重环境下是的工作和生活,国家航天局组织对
航天员进行失重训练。
故需要创造一种失重环境;航天员乘坐到民航客机
上后,训练客机总重5×104kg,以200m/s速度沿300倾角爬升到7000米
高空后飞机向上拉起,沿竖直方向以200m/s 的初速度向上作匀减速直线
运动,匀减速的加速度为g,当飞机到最高点后立即掉头向下,仍沿竖直
方向以加速度为g加速运动,在前段时间内创造出完全失重,当飞机离地
2000米高时为了安全必须拉起,后又可一次次重复为航天员失重训练。
若
飞机飞行时所受的空气阻力f=Kv(k=900N·s/m),每次飞机速度达到
350m/s 后必须终止失重训练(否则Array飞机可能失速)。
求:(1)飞机一次上下运动为航天员创
造的完全失重的时间。
(2)飞机下降离地4500米时飞机
发动机的推力(整个运动空间重力加速
度不变)。
(3)经过几次飞行后,驾驶员想在保持其它不变,在失重训练时间不
变的情况下,降低飞机拉起的高度(在B点前把飞机拉起)以节约燃油,
若不考虑飞机的长度,计算出一次最多能节约的能量。
2.如图所示是一种测定风速的装置,一个压力传感器固定在竖直墙上,一弹簧一端固定在传感器上的M 点,另一端N 与导电的迎风板相连,弹簧穿在光滑水平放置的电阻率较大的金属细杆上,弹簧是不导电的材料制成的。
测得该弹簧的形变量与压力传感器示数关系见下表。
迎风板面积S =0.50m 2,工作时总是正对着风吹来的方向。
电路的一端与迎风板相连,另一端在M 点与金属杆相连。
迎风板可
在金属杆上滑动,且与金属杆接触良好。
定值电阻R =1.0Ω,电源的电动势E =12V ,内阻r =0.50Ω。
闭合开关,没有风吹时,弹簧处于原长L 0=0.50m ,电压
传感器的示数U 1=3.0V ,某时刻由于风吹迎风板,电压传感器的示数变为
U 2=2.0V 。
求:
(1)金属杆单位长度的电阻;
形变量(m ) 0 0.1 0.2 0.3 0.4 压
力(N )
0 130 260 390 520
(2)此时作用在迎风板上的风力;
(3)假设风(运动的空气)与迎风板作用后的速度变为零,空气的密度为1.3kg/m3,求风速多大。
3.如图所示,光滑的足够长的平行水平金属导轨MN、PQ相距l,在M 、P点和N、Q点间各连接一个额定电压为U、阻值恒为R的灯泡,在两导轨间cdfe矩形区域内有垂直导轨平面竖直向上、宽为d的有界匀强磁场,磁感应强度为B0,且磁场区域可以移动。
一电阻也为R、长度也刚好为l 的导体棒ab垂直固定在磁场左边的导轨上,离灯L1足够远。
现让匀强磁场在导轨间以某一恒定速度向左移动,当棒ab刚处于磁场时两灯恰好正常工作。
棒ab与导轨始终保持良好接触,导轨电阻不计。
(1)求磁场移动的速度;
(2)求在磁场区域经过棒ab的过程中灯L1所消耗的电能;
(3)若保持磁场不移动(仍在cdfe矩形区域),而是均匀改变磁感应强度,
为保证两灯都不会烧坏且有电流通过,试求出均匀改变时间t时磁感应强度的可能值B t。
4.质量为m的飞机以水平速度v0飞离跑道后逐渐上升,若飞机在此过程中水平速度保持不变,同时受到重力和竖直向上的恒定升力(该升力由其它力的合力提供,不含升力)。
今测得当飞机在水平方向的位移为l时,它的上升高度为h。
求:
⑴飞机受到的升力大小;
⑵从起飞到上升至h高度的过程中升力所做的功及在高度h处飞机的动能。
5.如图所示,半径为R、圆心为O的大圆环固定在竖直平面内,两个轻质小圆环套在大圆环上.一根轻质长绳穿过两个小圆环,它的两端都系上质量为m的重物,忽略小圆环的大小。
(1)将两个小圆环固定在大圆环竖直对称轴的两侧θ=30°的位置上(如图).在-两个小圆环间绳子的中点C处,挂上一个质量M=2m的重物,使两个小圆环间的绳子水平,然后无初速释放重物M.设绳子与大、小圆环间的摩擦均可忽略,求重物M下降的最大距离.
(2)若不挂重物M.小圆环可以在大圆环上自由移动,且绳子与大、小圆环间及大、小圆环之间的摩擦均可以忽略,问两个小圆环分别在哪些位置时,系统可处于平衡状态?
6.荡秋千是大家喜爱的一项体育运动。
随着科技迅速发展,将来的某一天,同学们也会在其它星球上享受荡秋千的乐趣。
假设你当时所在星球的质量是M、半径为R,可将人视为质点,秋千质量不计、摆长不变、摆角小球90°,万有引力常量为G。
那么,
(1)该星球表面附近的重力加速度g星等于多少?
(2)若经过最低位置的速度为v0,你能上升的最大高度是多少?
7.宇宙中存在一些离其它恒星较远的、由质量相等的三颗星组成的三星系统,通常可忽略其它星体对它们的引力作用。
已观测到稳定的三星系统存在两种基本的构成形式:一种是三颗星位于同一直线上,两颗星围绕中央星在同一半径为R的圆轨道上运行;另一种形式是三颗星位于等边三角形的三个项点上,并沿外接于等边三角形的圆形轨道运行。
设每个星体的质量均为m。
(1)试求第一种形式下,星体运动的线速度和周期。
(2)假设两种形式星体的运动周期相同,第二种形式下星体之间的距离应为多少?
8.如图所示,AB为半环ACB的水平直径,C为环上的最低点,环半径为R。
一个小球从A点以速度v0被水平抛出,设重力加速度为g,不计空气阻力。
(1)要使小球掉到环上时的竖直分速度最大,v0为多大?
(2)若v0取值不同,小球掉到环上时的速度方向和水平方向之间的夹角就不同。
同学甲认为,总可以找到一个v0值,使小球垂直撞击半圆环。
同学乙认为,无论v0取何值,小球都不可能垂直撞击半圆环。
你认为哪位同学的分析正确?如认为甲同学正确,求出相应的v0值;如认为乙同学正确,说明理由。
9.如图所示,B 是质量为2m 、半径为R 的光滑半球形碗,放在光滑的水平桌面上。
A 是质量为m 的细长直杆,光滑套管D 被固定在竖直方向,A 可以自由上下运动,物块C 的质量为m ,紧靠半球形碗放置。
初始时,A 杆被握住,使其下端正好与碗的半球面的上边缘接触(如图)。
然后从静止开始释放A ,A 、B 、C 便开始运动,求:
(1)长直杆的下端第一次运动到碗内的最低点时,B 、C 水平方向的速度各为多大?
(2)运动过程中,长直杆的下端能上升到的最高点距离半球形碗内底部的高度。
(3)从静止释放A 到长直杆的下端,又上升到距碗底有最大高度的过程中,C 物体对B 物体做的功。
10.如图所示,水平桌面处有水平向右的匀强电场,场强大小E=
2⨯104V/m,A、B是完全相同的两个小物体,质量均为m=0.1kg,电量均为q=2⨯10-5C,且都带负电,原来都被按在桌面上的P点。
现设法使A
物体获得和电场E同方向的初速v A0=12m/s,
E
A开始运动的加速度大小为6m/s2,经τ
设法使B物体获得和电场E同方向的初速v B0
=6m/s(不计A、B两物体间的库仑力),求:
(1)在A未与B相遇前,A电势能增量的最大值;
(2)如果要使A尽快与B相遇,τ为多大?
11.如图所示电路中,已知电阻R1=2Ω,R2=5Ω,灯泡L标有“3V,1.5W”字样,电源内阻r=1Ω,滑动变阻器的最大阻值为R x。
当滑片P滑至a端
时,电流表的示数为1A,此时灯泡L恰好正常发光。
求:
(1)当滑片P滑至b端时,电流表的示数;
(2)当滑动变阻器Pb段的电阻为0.5R x时,变阻器上消耗的功率。
某同学的部分解答如下:
灯L的电阻R L=U灯2
P
=
32
1.5
=6 ,
滑片P滑至b端时,灯L和(R x+R2)并联,并联电阻为:R并=R L(R x+R2)
R L+R x+R2
由R L·I A=(R x+R2)·I2(I A、I2分别为通过电流表和R2的电流)得I2=
R L I A R x+R2
流过电源的电流为I=I A+I2
上述解法是否正确?若正确,请求出最后结果;若不正确,请指出错在何处,纠正后求出最后结果。