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在游乐节目中,选手需借助悬挂在高处的绳飞越到水面的浮台上,小明和小阳观看后对此进...

在游乐节目中,选手需借助悬挂在高处的绳飞越到水面的浮台上,小明和小阳观看后对此进行了讨论。如图所示,他们将选手简化为质量m=60kg的质点,选手抓住绳由静止开始摆动,此时绳与竖直方向夹角α=530,绳的悬挂点O距水面的高度为H=3m,绳长说明: 满分5 manfen5.com不确定,不考虑空气阻力和绳的质量,浮台露出水面的高度不计。取重力加速度g=10m/s2,sin530=0.8,cos530=0.6。

说明: 满分5 manfen5.com

(1)若绳长说明: 满分5 manfen5.com=2m,选手摆到最低点时速度的大小;

(2)选手摆到最低点时对绳拉力的大小;

(3)若选手摆到最低点时松手,小明认为绳越长,在浮台上的落点距岸边越远;小阳却认为绳越短,落点距岸边越远。请通过推算说明你的观点。

 

(1)4m/s(2)1080N(3)当绳长越接近1.5m时,落点距岸边越远 【解析】 试题分析:(1)选手摆到最低点过程中机械能守恒,对选手运用机械能守恒定律有: ①  代入数据得:v=4m/s  (2)选手过最低点时:   ② 将①式代入②式得: 由牛顿第三定律可知:选手摆到最低点时对绳拉力  (3)选手从最低点开始做平抛运动 水平方向③  竖直方向④ 由①、②、③式得:   当,即时,x有最大值 。 因此,两人的看法均不正确。当绳长越接近1.5m时,落点距岸边越远。 考点:机械能守恒定律、平抛运动
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考点分析:
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如图在小车的倾角为300的光滑斜面上,用劲度系数k=500N/m的弹簧连接一质量为m=1kg的物体。

(1) 当小车以说明: 满分5 manfen5.com的加速度运动时,m与斜面保持相对静止,求弹簧伸长的长度。

(2) 若使物体m对斜面无压力,小车加速度至少多大?

(3) 若使弹簧保持原长,小车加速度大小、方向如何?说明: 满分5 manfen5.com

 

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如图所示,是磁流体动力发电机的工作原理图.一个水平放置的上下、前后封闭的矩形塑料管,其宽度为a,高度为b,其内充满电阻率为ρ的水银,由涡轮机产生的压强差p使得这个流体具有恒定的流速v0.管道的前后两个侧面上各有长为L的由铜组成的面,实际流体的运动非常复杂,为简化起见作如下假设:

说明: 满分5 manfen5.com

a.尽管流体有粘滞性,但整个横截面上的速度均匀;

b.流体的速度总是与作用在其上的合外力成正比;

c.导体的电阻:R=ρl/S,其中ρ、l和S分别为导体的电阻率、长度和横截面积;

d.流体不可压缩.

若由铜组成的前后两个侧面外部短路,一个竖直向上的匀强磁场只加在这两个铜面之间的区域,磁感强度为B(如图).

(1)写出加磁场后,两个铜面之间区域的电阻R的表达式

(2)加磁场后,假设新的稳定速度为v,写出流体所受的磁场力F与v关系式,指出F的方向

(3)写出加磁场后流体新的稳定速度v的表达式(用v0、p、L、B、ρ表示);

(4)为使速度增加到原来的值v0,涡轮机的功率必须增加,写出功率增加量的表达式(用v0、a、b、L、B和ρ表示)。

 

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关于点电荷周围电势大小的公式为U=kQ/r,式中常量k>0,Q为点电荷所带的电量,r为电场中某点距点电荷的距离.如图所示,两个带电量均为+q的小球B、C,由一根长为L的绝缘细杆连接,并被一根轻质绝缘细线静止地悬挂在固定的小球A上,C球离地的竖直高度也为L.开始时小球A不带电,此时细线内的张力为T0;当小球A带Q1的电量时,细线内的张力减小为T1;当小球A带Q2的电量时,细线内的张力大于T0

说明: 满分5 manfen5.com 

(1)分别指出小球A带Q1、Q2的电荷时电量的正负;

(2)求小球A分别带Q1、Q2的电荷时,两小球B、C整体受到小球A的库仑力F1与F2大小之比;

(3)当小球A带Q3的电量时细线恰好断裂,在此瞬间B、C两带电小球的加速度大小为a,求Q3

(4)在小球A带Q3(视为已知)电量情况下,若B球最初离A球的距离为L,在细线断裂到C球着地的过程中,小球A的电场力对B、C两小球整体做功为多少?(设B、C两小球在运动过程中没有发生转动)

 

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质量为4 kg的雪橇在倾角θ=37º的斜坡上向下滑动,所受的空气阻力与速度成正比,比例系数未知.今测得雪橇运动的v-t图象如图所示,且AB是曲线最左端那一点的切线,B点的坐标为(4,15),CD线是曲线的渐近线.试问:

说明: 满分5 manfen5.com

(1)物体开始时做什么运动?最后做什么运动?

(2)当v0=5m/s和v1=10 m/s时,物体的加速度各是多少?

(3)空气阻力系数k及雪橇与斜坡间的动摩擦因数各是多少?

 

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有人设计了一种测定液体温度的仪器,其结构如图所示.在两端封闭、粗细均匀的竖直玻璃管内,有一段长10 cm的水银柱将管内气体分隔成上、下两部分,上部分气柱长20 cm、压强为50cmHg,下部分气柱长5 cm.今将玻璃管下部插入待测液体中(上部分气体温度始终与环境温度相同,上下两部分气体可以认为没有热交换),这时水银柱向上移动了2 cm,已知环境温度是20ºC,试问:

说明: 满分5 manfen5.com

(1)此时上部分气体的压强为多少cmHg?

(2)待测液体的温度是多少ºC?(计算结果保留一位小数)

 

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