高考物理计算题专项练习(轨道型)

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高考复习(物理)专项练习:计算题专项练【含答案及解析】(三)

高考复习(物理)专项练习:计算题专项练【含答案及解析】(三)

计算题专项练(三)(满分:46分时间:45分钟)1.(7分)(2021广东肇庆高三三模)一列简谐横波沿x轴正向传播,M、P、N是x轴上沿正向依次分布的三个质点,M、N两质点平衡位置间的距离为1.3 m,P质点平衡位置到M、N两质点平衡位置的距离相等。

M、N两质点的振动图像分别如图甲、乙所示。

(1)求P质点的振动周期。

(2)求这列波的波长。

2.(9分)(2021山东高三二模)某兴趣小组设计了一种检测油深度的油量计,如图甲所示,油量计固定在油桶盖上并使油量计可以竖直插入油桶,不计油量计对油面变化的影响。

图乙是油量计的正视图,它是由透明塑料制成的,它的下边是锯齿形,锯齿部分是n个相同的等腰直角三角形,腰长为√2d,相邻两2个锯齿连接的竖直短线长度为d,最右边的锯齿刚好接触到油桶的底部,油面不会超过图乙中的虚线2Ⅰ,塑料的折射率小于油的折射率。

用一束单色平行光垂直照射油量计的上表面时,观察到有明暗区域。

(1)为了明显观察到明暗区域,求透明塑料的折射率的最小值。

(2)当油面在图丙所示虚线Ⅱ位置时,请在图丙上画出明暗交界处的光路图并标注出明暗区域。

若某次测量最左边亮区域的宽度为l,求此时油的深度。

3.(14分)(2021浙江6月真题)一种探测气体放电过程的装置如图甲所示,充满氖气(Ne)的电离室中有两电极与长直导线连接,并通过两水平长导线与高压电源相连。

在与长直导线垂直的平面内,以导线为对称轴安装一个用阻值R0=10 Ω的细导线绕制、匝数n=5×103的圆环形螺线管,细导线的始末两端c、d与阻值R=90 Ω的电阻连接。

螺线管的横截面是半径a=1.0×10-2 m的圆,其中心与长直导线的距离r=0.1 m。

气体被电离后在长直导线回路中产生顺时针方向的电流I,其I-t图像如图乙所示。

,其中k=2×10-7 T·m/A。

为便于计算,螺线管内各处的磁感应强度大小均可视为B=kIr甲乙(1)求0~6.0×10-3 s内通过长直导线横截面的电荷量Q。

【高考物理必刷题】机械能守恒定律(后附答案解析)

【高考物理必刷题】机械能守恒定律(后附答案解析)

12C.3阶段,机械能逐渐变大阶段,万有引力先做负功后做正功4竖直悬挂.用外力将绳的下端缓慢地竖直向上拉.在此过程中,外力做功为()5的两点上,弹性绳的原长也为.将;再将弹性绳的两端缓慢移至天花板)6时,绳中的张力大于如图所示,一小物块被夹子夹紧,夹子通过轻绳悬挂在小环上,小环套在水平光滑细杆上,物块质量为,到小环的距离为,其两侧面与夹子间的最大静摩擦力均为.小环和物块以速度右匀速运动,小环碰到杆上的钉子后立刻停止,物块向上摆动.整个过程中,物块在夹子中没有滑动.小环和夹子的质量均不计,重力加速度为.下列说法正确的是()78受到地面的支持力小于受到地面的支持力等于的加速度方向竖直向下9的太空飞船从其飞行轨道返回地面.飞船在离地面高度的速度进入大气层,逐渐减慢至速度为时下落到地面.取地面为重力势能零点,在飞船下落过程中,重力加速度可视为常量,大小取为1 2C.3阶段,机械能逐渐变大阶段,万有引力先做负功后做正功天体椭圆运行中,从远日点向近日点运行时,天体做加速运动,万有引力做正功,引力势能转化为动能;反之,做减速运动,引力做负功,动能转化为引力势能;而整个过程机械能守恒.从这个规律出发,CD正确,B错误.同时由于速度的不同,运动个椭圆4,那么重心上升,外力做的功即为绳子增5答案解析6C设斜面的倾角为,物块的质量为,去沿斜面向上为位移正方向,根据动能定理可得:上滑过程中:,所以;下滑过程中:,所以据能量守恒定律可得,最后的总动能减小,所以C正确的,ABD错误.故选C.7时,绳中的张力大于A.物块向右匀速运动时,对夹子和物块组成的整体进行分析,其在重力和绳拉力的作B.绳子的拉力总是等于夹子对物块摩擦力的大小,因夹子对物块的最大摩擦力为,C.当物块到达最高点速度为零时,动能全部转化为重力势能,物块能达到最大的上升8受到地面的支持力小于受到地面的支持力等于的加速度方向竖直向下和受到地面的支持力大小均为;在的动能达到最大前一直是加速下降,处于失受到地面的支持力小于,故A、B正确;达到最低点时动能为零,此时弹簧的弹性势能最大,9答案解析考点一质量为的太空飞船从其飞行轨道返回地面.飞船在离地面高度处以的速度进入大气层,逐渐减慢至速度为时下落到地面.取地面为重力势能零点,在飞船下落过程中,重力加速度可视为常量,大小取为.(结果保留2位有效数字)分别求出该飞船着地前瞬间的机械能和它进入大气层时的机械能;(1)求飞船从离地面高度处至着地前瞬间的过程中克服阻力所做的功,已知飞船在该处的速度大小是其进入大气层时速度大小的.(2);(1)(2)地地,地,大大大,大.(1)大,,由动能定理得:地,.(2)机械能机械能和机械能守恒定律机械能基础。

高考物理力学计算题(五)含答案与解析

高考物理力学计算题(五)含答案与解析

高考物理力学计算题(五)组卷老师:莫老师一.计算题(共50小题)1.如图所示,质量为m3=2kg的滑道静止在光滑的水平面上,滑道的AB部分是半径为R=0.15m的四分之一圆弧,圆心O在B点正上方,其他部分水平,在滑道右侧固定一轻弹簧,滑道除CD部分粗糙外其他部分均光滑.质量为m2=3kg 的物体2(可视为质点)放在滑道上的B点,现让质量为m1=1kg的物体1(可视为质点)自A点上方R处由静止释放.两物体在滑道上的C点相碰后粘在一起(g=10m/s2),求:(1)物体1第一次到达B点时的速度大小;(2)B点和C点之间的距离;(3)若CD=0.06m,两物体与滑道CD部分间的动摩擦因数都为μ=0.15,则两物体最后一次压缩弹簧时,求弹簧的最大弹性势能的大小.2.如图所示,质量m=1.1kg的物体(可视为质点)用细绳拴住,放在水平传送带的右端,物体和传送带之间的动摩擦因数μ=0.5,传送带的长度L=5m,当传送带以v=5m/s的速度做逆时针转动时,绳与水平方向的夹角θ=37°.已知:g=l0m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.求:(1)传送带稳定运动时绳子的拉力T;(2)某时刻剪断绳子,求物体运动至传送带最左端所用时间.3.如图,粗糙直轨道AB长s=1.6m,与水平方向的夹角θ=37°;曲线轨道BC光滑且足够长,它们在B处光滑连接.一质量m=0.2kg的小环静止在A点,在平行于斜面向上的恒定拉力F的作用下,经过t=0.8s运动到B点,然后撤去拉力F.小环与斜面间动摩擦因数μ=0.4.(g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:(1)拉力F的大小;(2)小环沿BC轨道上升的最大高度h.4.如图所示,一倾斜的传送带,上、下两端相距L=5m,倾角α=37°,将一物块轻放在传送带下端,让其由静止从传送带底端向上运动,物块运动到上端需要的时间为t=5s,传送带沿顺时针方向转动,速度大小为2m/s,重力加速度g取10m/s2,求(1)物块与传送带间的动摩擦因数,(2)若将传送带沿逆时针方向转动,速度大小不变,再将另一物块轻轻放在传送带的上端,让其由静止从传送带上端向下运动,物块与传送带间的动摩擦因数为0.5,则该物块从传送带上端运动到下端所用的时间为多少?5.如图所示,可看成质点的A物体叠放在上表面光滑的B物体上,一起以v0的速度沿光滑的水平轨道匀速运动,与静止在同一光滑水平轨道上的木板C发生碰撞,碰撞后B、C的速度相同,B、C的上表面相平且B、C不粘连,A滑上C 后恰好能到达C板的右端.已知A、B质量相等,C的质量为A的质量的2倍,木板C长为L,重力加速度为g.求:(1)A物体与木板C上表面间的动摩擦因数;(2)当A刚到C的右端时,BC相距多远?6.如图所示,木块m2静止在高h=0.8m的水平桌面的最右端,木块m1静止在距m2左侧s0=5m处,现木块m1在水平拉力F作用下由静止开始沿水平桌面向右移动,与m2碰前瞬间碰撞撤去F,m1、m2发生弹性正碰,碰后m2落在水平地面上,落点距桌面右端水平距离s=1.6m.已知m1=0.2kg,m2=0.3kg,m1与桌面的动摩擦因素μ=0.4.(两木块都可以视为质点,g=10m/s2)求:(1)碰后瞬间m2的速度是多少?(2)m1碰撞前后的速度分别是多少?(3)水平拉力F的大小?7.如图所示,一质量m=1kg的小物块(可视为质点),放置在质量M=4kg的长木板左侧,长木板放置在光滑的水平面上。

高考物理计算题复习《卫星变轨问题》(解析版)

高考物理计算题复习《卫星变轨问题》(解析版)

《卫星变轨问题》一、计算题1.轨道进入停泊轨道,在停泊轨道经过调速后进入地月转移轨道,再次调速后进入工作轨道。

已知卫星在停泊轨道和工作轨道的运行半径分别为a和b,地球半径为R,月球半径为r,地球表面重力加速度为g,月球表面重力加速度为。

求:地球与月球质量之比;卫星在停泊轨道上运行的线速度;卫星在工作轨道上运行的周期。

2.2班做“神舟六号”载人飞船于2005年10月12日上午9点整在酒泉航天发射场发射升空由长征运载火箭将飞船送入近地点为A、远地点为B的椭圆轨道上,A 点距地面的高度为,飞船飞行五圈后进行变轨,进入预定圆轨道,如图所示在预定圆轨道上飞行N圈所用时间为t,于10月17日凌晨在内蒙古草原成功返回已知地球表面重力加速度为g,地球半径为求:飞船在A点的加速度大小.远地点B距地面的高度.沿着椭圆轨道从A到B的时间.3.如图为某飞船先在轨道Ⅰ上绕地球做圆周运动,然后在A点变轨进入返回地球的椭圆轨道Ⅱ运动,已知飞船在轨道Ⅰ上做圆周运动的周期为T,轨道半径为r,椭圆轨道的近地点B离地心的距离为,引力常量为G,飞船的质量为m,求:地球的质量及飞船在轨道Ⅰ上的线速度大小;若规定两质点相距无限远时引力势能为零,则质量分别为M、m的两个质点相距为r时的引力势能,式中G为引力常量求飞船在A点变轨时发动机对飞船做的功.4.如图所示,“嫦娥一号”卫星在飞向月球的过程中,经“地月转移轨道”到达近月点Q,为了被月球捕获成为月球的卫星,需要在Q点进行制动减速制动之后进入轨道Ⅲ,随后在Q点再经过两次制动,最终进入环绕月球的圆形轨道Ⅰ已知“嫦娥一号卫星”在轨道Ⅰ上运动时,卫星距离月球的高度为h,月球的质量月,月球的半径为月,万有引力恒量为忽略月球自转,求:“嫦娥一号”在Q点的加速度a.“嫦娥一号”在轨道Ⅰ上绕月球做圆周运动的线速度.若规定两质点相距无际远时引力势能为零,则质量分别为M、m的两个质点相距为r时的引力势能 —,式中G为引力常量.为使“嫦娥一号”卫星在Q 点进行第一次制动后能成为月球的卫星,同时在随后的运动过程其高度都不小于轨道Ⅰ的高度h,试计算卫星第一次制动后的速度大小应满足什么条件.5.如图是发射地球同步卫星的简化轨道示意图,先将卫星发射至距地面高度为的近地轨道Ⅰ上在卫星经过A点时点火实施变轨,进入远地点为B的椭圆轨道Ⅱ上,最后在B点再次点火,将卫星送入同步轨道Ⅲ已知地球表面的重力加速度为g,地球自转周期为T,地球的半径为R,求:卫星在近地轨道Ⅰ上的速度大小;点距地面的高度.6.为了探测X星球,载着登陆舱的探测飞船在该星球中心为圆心,半径为的圆轨道上运动,周期为,总质量为。

高考物理力学计算题(十二)含答案与解析

高考物理力学计算题(十二)含答案与解析

高考物理力学计算题(十二)组卷老师:莫老师一.计算题(共50小题)1.如图甲所示为一景区游乐滑道,游客坐在座垫上沿着花岗岩滑道下滑,他可依靠手、脚与侧壁间的摩擦来控制下滑速度.滑道简化图如图乙所示,滑道由AB、BC、CD三段组成,各段之间平滑连接.AB段和CD段与水平面夹角为θ1,竖直距离均为h0,BC段与水平面夹角为θ2,竖直距离为h0.一质量为m的游客从A点由静止开始下滑,到达底端D点时的安全速度不得大于2gh0,已知sinθ1=、sinθ2=,座垫与滑道底面间摩擦及空气阻力均不计,若未使用座垫,游客与滑道底面间的摩擦力大小f恒为重力的0.1倍,运动过程中游客始终不离开滑道,问:(1)游客使用座垫自由下落(即与侧壁间无摩擦),则游客在BC段增加的动能△E k多大?(2)若游客未使用座垫且与侧壁间无摩擦下滑,则游客到达D点时是否安全?(3)若游客使用座垫下滑,则克服侧壁摩擦力做功的最小值.2.如图所示,质量为m2=1.95kg的长木板B,静止在粗糙的水平地面上,质量为m3=1.00kg的物块 C (可视为质点)放在长木板的最右端.一个质量为m1=0.05kg的子弹A以速度v0=360m/s向着长木板运动.子弹打入长木板并留在其中(子弹打入长木板的时间极短),整个过程物块C始终在长木板上.已知长木板与地面间的动摩擦因数为μ1=0.20,物块C与长木板间的动摩擦因数μ2=0.40,物块C与长木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取10m/s2,求:(1)子弹打入长木板后瞬间长木板B的速度;(2)长木板B的最小长度.3.一个静止的铀核(U)要放出一个α粒子变成钍核(Th),已知α粒子动能为E k1,且在核反应中释放的能量全部转化为两个粒子的动能.(已知真空中的光速为c),求:①钍核的动能②该核反应中的质量亏损.4.如图所示,在高h=0.8m的水平平台上放置有质量均为m=1kg的A、B两木块(可视为质点),B在平台右端边缘,A从与B相距L=2m处以一定的水平初速度向右运动,运动到处时速度v1=m/s.运动到平台边缘时与B相撞并粘在一起,从平台边缘滑出落在距平台右侧水平距离S=0.4m的地面上,g取10m/s2,求:(1)AB一起滑出时的速度v,及碰前瞬间物体A的速度v2;(2)物体A的初速度v0;(3)物体在平台滑动过程中产生的热量Q。

高考物理力学计算题(四)含答案与解析

高考物理力学计算题(四)含答案与解析

高考物理力学计算题(四)组卷老师:莫老师一.计算题(共50小题)1.如图所示,AB为水平轨道,竖直平面内的半圆轨道BCD的下端与水平轨道相切与B点.质量m=0.50kg滑块(可视为质点),从A点以速度v A=10m/s沿水平轨道向右运动,恰好能通过半圆轨道的上端D点,已知AB长x=3.5m,滑块与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.10,半圆轨道的半径R=0.50m,g=10m/s2,求:(1)滑块刚刚滑上半圆轨道时,对半圆轨道下端B点的压力大小;(2)滑块从B点运动到D点的过程中克服摩擦力所做的功.2.一物块在一个水平拉力作用下沿粗糙水平面运动,其v﹣t图象如图甲所示,水平拉力的P﹣t图象如图乙所示,g=10m/s2,求:(1)物块与水平面间的动摩擦因数μ;(2)物块运动全过程水平拉力所做的功W;(3)物块在0~2s内所受的水平拉力大小F.3.如图所示,光滑直杆AB长为L,B端固定一根劲度系数为k、原长为l0的轻弹簧,质量为m的小球套在光滑直杆上并与弹簧的上端连接。

OO'为过B点的竖直轴,杆与水平面间的夹角始终为θ。

(1)杆保持静止状态,让小球从弹簧的原长位置静止释放,求小球释放瞬间的加速度大小a及小球速度最大时弹簧的压缩量△l1;(2)当小球随光滑直杆一起绕OO'轴匀速转动时,弹簧伸长量为△l2,求匀速转动的角速度ω;(3)若θ=30°,移去弹簧,当杆绕OO'轴以角速度ω0=匀速转动时,小球恰好在杆上某一位置随杆在水平面内匀速转动,求小球离B点的距离L0。

4.如图所示,在足够长的光滑固定斜面低端放置一个长度L=2m、质量M=4kg 的木板,木板的最上端放置一质量m=1kg的小物块(可视为质点).现沿斜面向上对木板施加一个外力F使其由静止开始向上做匀加速直线运动,已知斜面倾角θ=30°,物块和木板间的动摩擦因数,g=10m/s2,(1)当外力F=30N,二者保持相对静止,求二者共同运动的加速度大小;(2)当外力F=53.5N时,二者之间将会相对滑动,求二者完全分离时的速度各为多大?5.如图所示,水平地面上有相距x=40m的A、B两点,分别放有质量为m1=2kg 和m2=1kg的甲、乙两物体(均视为质点),甲与水平地面间的动摩擦因数μ=0.5,BCD是半径为R=0.9m的光滑半圆轨道,O是圆心,DOB在同一竖直线上.甲以v0=25m/s的速度从A点向右运动,与静止在B点的乙发生碰撞,碰后粘在一起沿轨道BCD运动,从最高点D飞出,落到水平地面上的P点(图中未画出),取g=10m/s2,求:(1)甲运动到B点时的速度大小;(2)甲与乙碰撞过程中系统损失的机械能;(3)落地点P与B点间的距离.6.一个质量为m=0.5kg的小球从离水面高h=0.8m处自由下落,进入水中,在水中经过时间t=0.5s下降深度为H时,速度减为零(空气阻力忽略不计,小球可视为质点).求:(1)小球落至水面瞬间速度v的大小;(2)水对小球的平均阻力f的大小;(3)小球在水中下降深度H的大小。

2020高考物理二轮复习:计算题综合训练二 Word版含答案

2020高考物理二轮复习:计算题综合训练二 Word版含答案

计算题综合训练二1. 如图所示,两根等高光滑的14圆弧轨道,半径为r、间距为L,轨道电阻不计.在轨道顶端连有一阻值为R的电阻,整个装置处在一竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度为B.现有一根长度稍大于L、质量为m、电阻不计的金属棒从轨道的顶端ab处由静止开头下滑,到达轨道底端cd时受到轨道的支持力为2mg.整个过程中金属棒与导轨电接触良好.求:(1) 棒到达最低点时的速度大小和通过电阻R的电流.(2) 棒从ab下滑到cd过程中回路中产生的焦耳热和通过R的电荷量.(3) 若棒在拉力作用下,从cd开头以速度v0向右沿轨道做匀速圆周运动,则在到达ab的过程中拉力做的功为多少?2. 如图所示,质量为M的光滑长木板静止在光滑水平地面上,左端固定一劲度系数为k的水平轻质弹簧,右侧用一不行伸长的细绳连接于竖直墙上,细绳所能承受的最大拉力为FT.使一质量为m、初速度为v0的小物体,在木板上无摩擦地向左滑动而后压缩弹簧,细绳被拉断,不计细绳被拉断时的能量损失.弹簧的弹性势能表达式为Ep =12kx2(k为弹簧的劲度系数,x为弹簧的形变量).(1) 要使细绳被拉断,v0应满足怎样的条件?(2) 若小物体最终离开长木板时相对地面速度恰好为零,请在坐标系中定性画出从小物体接触弹簧到与弹簧分别的过程小物体的v t图象.(3) 若长木板在细绳拉断后被加速的过程中,所能获得的最大加速度为aM ,求此时小物体的速度.3. 如图甲所示的装置是由加速器、电场偏转器和磁场偏转器构成.加速器两板a、b间加图乙所示变化电压uab,水平放置的电场偏转器两板间加恒定电压U0,极板长度为l,板间距离为d,磁场偏转器中分布着垂直纸面对里的左右有界、上下无界的匀强磁场B,磁场的宽度为D.很多质量为m、带电荷量为+q的粒子从静止开头,经过加速器加速后从与电场偏转器上板距离为23d的位置水平射入.已知U0=1 000 V,B=36 T,粒子的比荷qm=8×107C/kg,粒子在加速器中运动时间远小于Uab的周期,粒子经电场偏转后沿竖直方向的位移为y,速度方向与水平方向的夹角为θ,y与tanθ的关系图象如图丙所示.不考虑粒子受到的重力.甲乙。

【高考物理一轮力学专题复习】 计算题专练(含解析)

【高考物理一轮力学专题复习】 计算题专练(含解析)

【备考2022 高考物理一轮力学专题复习】计算题专练(含解析)1.我国规定摩托车、电动自行车骑乘人员必须依法佩戴具有缓冲作用的安全头盔。

小明对某轻质头盔的安全性能进行了模拟实验检测。

某次,他在头盔中装入质量为5.0kg的物体(物体与头盔密切接触),使其从1.80m的高处自由落下(如图),并与水平地面发生碰撞,头盔厚度被挤压了0.03m时,物体的速度减小到零。

挤压过程不计物体重力,且视为匀减速直线运动,不考虑物体和地面的形变,忽略空气阻力,重力加速度g取210m/s。

求:(1)头盔接触地面前瞬间的速度大小;(2)物体做匀减速直线运动的时间;(3)物体在匀减速直线运动过程中所受平均作用力的大小。

2.如图所示的离心装置中,光滑水平轻杆固定在竖直转轴的O点,小圆环A和轻质弹簧套在轻杆上,长为2L的细线和弹簧两端分别固定于O和A,质量为m的小球B固定在细线的中点,装置静止时,细线与竖直方向的夹角为37︒,现将装置由静止缓慢加速转动,当细线与竖直方向的夹角增大到53︒时,A、B间细线的拉力恰好减小到︒=,零,弹簧弹力与静止时大小相等、方向相反,重力加速度为g,取sin370.6︒=,求:cos370.8(1)装置静止时,弹簧弹力的大小F;(2)环A的质量M;(3)上述过程中装置对A、B所做的总功W。

3.如图,一长木板在光滑的水平面上以速度v0向右做匀速直线运动,将一小滑块无初速地轻放在木板最右端。

已知滑块和木板的质量分别为m和2m,它们之间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g。

(1)滑块相对木板静止时,求它们的共同速度大小;(2)某时刻木板速度是滑块的2倍,求此时滑块到木板最右端的距离;(3)若滑块轻放在木板最右端的同时,给木板施加一水平向右的外力,使得木板保持匀速直线运动,直到滑块相对木板静止,求此过程中滑块的运动时间以及外力所做的功。

4.一列沿x轴正方向传播的简谐横波,其波源的平衡位置在坐标原点,波源在0 ~ 4s 内的振动图像如图(a)所示,已知波的传播速度为0.5m/s。

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高三物理计算题专练(轨道类)
1.如图所示,质量为m=0.10kg的小物块以初速度v0=4.0m/s,在粗糙水平桌面上做直线运动,经时间t=0.4s后以速度v飞离桌面,最终落在水平地面上。

已知物块与桌面间的动摩擦因数μ=0.25,桌面离地高h=0.45m,不计空气阻力,重力加速度g取10m/s2。

求:
(1)小物块飞离桌面时的速度大小v。

(2)小物块落地点距飞出点的水平距离s。

2.如图所示,一滑板爱好者总质量(包括装备)为50kg,从以O为圆心,半径为R=1.6m光滑圆弧轨道的A点(α=60°)由静止开始下滑,到达轨道最低点B后(OB在同一竖直线上),滑板爱好者沿水平切线飞出,并恰好从C点以平行斜面方向的速度进入倾角为37°的斜面,若滑板与斜面的动摩擦因数为μ=0.5,斜面长s=6m,(g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:
(1)滑板爱好者在B、C间运动的时间。

(2)滑板爱好者到达斜面底端时的速度大小。

3.学校科技节上,同学发明了一个用弹簧枪击打目标的装置,原理如图甲,AC段是水平放置的同一木板;CD段是竖直放置的光滑半圆弧轨道,圆心为O,半径R=0.2m;MN是与O点处在同一水平面的平台;弹簧的左端固定,右端放一可视为质点、质量m=0.05kg的弹珠P,它紧贴在弹簧的原长处B点;对弹珠P施加一水平外力F,缓慢压缩弹簧,在这一过程中,所用外力F与弹簧压缩量x的关系如图乙所示。

已知BC段长L=1.2m,EO间的距离s=0.8m。

计算时g取10m/s2,滑动摩擦力等于最大静摩擦力。

压缩弹簧释放弹珠P后,求:
(1)弹珠P通过D点时的最小速度v D;
(2)弹珠P能准确击中平台MN上的目标E点,它通过C点时的速度v C;
(3)当缓慢压缩弹簧到压缩量为x0时所用的外力为8.3N,释放后弹珠P能准确击中平台MN 上的目标E点,求压缩量x0。

4.一长l=0.80m的轻绳一端固定在O点,另一端连接一质量m=0.10kg的小球,悬点O距离水平地面的高度H=1.00m。

开始时小球处于A点,此时轻绳拉直处于水平方向上,如图所示。

让小球从静止释放,当小球运动到B点时,轻绳碰到悬点O正下方一个固定的钉子P时立刻断裂。

不计轻绳断裂的能量损失,重力加速度g取10m/s2。

求:
(1)当小球运动到B点时的速度大小。

(2)绳断裂后球从B点抛出并落在水平地面的C点,求C点与B点之间的水平距离。

(3)若OP=0.6m,轻绳碰到钉子P时绳中拉力达到所能承受的最大拉力断裂,求轻绳能承受的最大拉力。

5.2014年2月8日第22届冬季奥林匹克运动会在俄罗斯联邦索契市胜利开幕,设一个质量m=50kg的跳台花样滑雪运动员(可看成质点),从静止开始沿斜面雪道从A点滑下,沿切线从B点进入半径R=15m的光滑竖直冰面圆轨道BPC,通过轨道最高点C水平飞
出,经t=2s落到斜面雪道上的D点,其速度方向与斜面垂直,斜面与水平面的夹角θ=37°,
μ=0.075,不计空气阻力,取当地的重力加速度g=l0m/s2,运动员与雪道之间的动摩擦因数
(sin37°=0.6,cos37°=0.8)。

试求:
(1)运动员运动到C点时的速度大小V C;
(2)运动员在圆轨道最低点P受到轨道支持力的大小F N;
(3)A点离过P点的水平地面的高度H;
6.山地滑雪是人们喜爱的一项体育运动.一滑雪道ABC的底部是
一段半径为R的圆弧,圆弧的末端C的切线沿水平方向,C点到
地面之间是一悬崖峭壁,如图所示.已知AC间的高度差为h,运
动员连同滑雪装备总质量为m,开始时运动员从A点由静止下滑,
滑到C点后水平飞出,当飞出时间为t时,迎面遭遇一股强风,最
终运动员落到了与起点A高度差为H的水平雪地上,落地时速度
大小为v,不计遭遇强风前的空气阻力和雪道的摩擦阻力,重力加
速度为g.求:
(1)运动员到达C点时所受的支持力的大小;
(2)运动员刚遭遇强风时的速度大小及此时距地面的高度;
(3)强风对运动员所做的功为多大?
7.如图所示,光滑水平面上左端固定一挡板,挡板上固定一水平轻
质弹簧,右端与一竖直光滑半圆轨道相切于B点,圆弧半径R=0.9
m.一质量为m=1 kg的小物块(可视为质点)将弹簧压缩并锁定,
解除锁定后小物块被弹开恰好能通过圆弧最高点A并水平滑上正
以v0=5 m/s的恒定速率逆时针转动的水平传送带,小物块与传送
带间的动摩擦因数μ=0.4,小物块到达传送带最左端时恰与传送带共速,g=10 m/s2,求:
(1)水平传送带的长度L;
(2)锁定后轻弹簧的弹性势能E p;
(3)小物块在与圆心等高的C点对半圆轨道的压力F.
8.如图所示,ABCD为固定在竖直平面内的轨道,AB段光滑水平,BC段为光滑圆弧,对应的圆心角θ=37°,半径r=2.5m,CD段平直倾斜且粗糙,各段轨道均平滑连接,倾斜轨道所在区域有场强大小为E=2×105N/C、方向垂直于斜轨向下的匀强电场。

质量m=5×10-2kg、电荷量q=+1×10-6C的小物体(视为质点)被弹簧枪发射后,沿水平轨道向左滑行,在C点以速度v0=3m/s冲上斜轨。

以小物体通过C点时为计时起点,0.1s以后,场强大小不变,方向反向。

已知斜轨与小物体间的动摩擦因数μ=0.25。

设小物体的电荷量保持不变,g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。

(1)求弹簧枪对小物体所做的功。

(2)在斜轨上小物体能到达的最高点为P,求CP的长度。

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