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如图所示,一位质量m=60kg、参加“挑战极限运动”的业余选手,要越过一宽为x=...

如图所示,一位质量m=60kg、参加“挑战极限运动”的业余选手,要越过一宽为x=2.5m的水沟后跃上高为h=2.0m的平台.他采用的方法是:手握一根长L=3.25m的轻质弹性杆一端,从A点由静止开始匀加速助跑,至B点时杆另一端抵在O点的阻挡物上,接着杆发生形变,同时人蹬地后被弹起,到达最高点时杆处于竖直状态,人的重心在杆的顶端,此刻人放开杆水平飞出并趴落到平台上,运动过程中空气阻力可忽略不计.
(1)设人到达B点时速度vB=8m/s,人匀加速运动的加速度a=2m/s2,求助跑距离xAB
(2)人要最终到达平台,在最高点飞出时刻的速度应至少多大?(g=10m/s2
(3)设人跑动过程中重心离地高度H=0.8m,在(1)、(2)两问的条件下,在B点人蹬地弹起瞬间应至少再做多少功?

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(1)对加速过程直接运用速度位移公式进行列式计算即可; (2)对平抛运动的水平和竖直方向的两个分运动直接运用位移公式列式分析; (3)对人从B点至最高点过程运用动能定理列式求解即可. 【解析】 (1)由运动学公式 可得=16m 即助跑距离xAB为16m. (2)设人在最高点最小速度为v 人做平抛运动过程,有 L-h=gt2   x=vt 解得 v=x•=5m/s 即人要最终到达平台,在最高点飞出时刻的速度应至少为5m/s. (3)人从B点至最高点过程,由动能定理得 W-mg(L-h)= 解得  W=mg(L-H)+=300J 即在B点人蹬地弹起瞬间应至少再做300J的功.
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考点分析:
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选做题(请从A、B和C三小题中选定两小题作答,并在答题卡上把所选题目对应字母前的方框涂满涂黑.如都作答,则按A、B两小题评分.)
A.(选修模块3-3)
(1)下列说法正确的是______
A.只要外界对气体做功,气体内能一定增大
B.物体由气态变成液态的过程,分子势能减小
C.当分子间距离增大时,分子间引力增大,而分子间斥力减小
D.液体表面层的分子比液体内部的分子有更大的分子势能
(2)如图所示,弹簧一端固定于水平面上,另一端与质量为m的活塞拴接在一起,开口向下、质量为M的气缸与活塞一起封闭了一定质量的气体.气缸和活塞均可与外界进行热交换.若外界环境的温度缓慢降低,则封闭气体的体积将______(填“增大”、“减小”或“不变”),同时将______(填“吸热”、“放热”或“既不吸热,也不放热”).
(3)某种油的密度为ρ,摩尔质量为M.取体积为V的油慢慢滴出,可滴n滴.将其中一滴滴在广阔水面上,形成面积为S的单分子油膜.试估算:①阿伏加德罗常数;②其中一滴油滴含有的分子数.
B.(选修模块3-4)
(1)以下说法中正确的是______
A.隐形战机表面涂料利用了干涉原理,对某些波段的电磁波,涂料膜前后表面反射波相互抵消
B.全息照片往往用激光来拍摄,主要是利用了激光的相干性
C.根据宇宙大爆炸学说,遥远星球发出的红光被地球接收到时可能是红外线
D.海市蜃楼是光的色散现象引起的
(2)有两个同学利用假期分别去参观北大和南大的物理实验室,各自在那里利用先进的DIS系统较准确地探究了“单摆的周期T与摆长L的关系”,他们通过校园网交换实验数据,并由计算机绘制了T2~L图象,如图甲所示.去北大的同学所测实验结果对应的图线是______(选填“A”或“B”).另外,在南大做探究的同学还利用计算机绘制了其在实验室
得到的两个单摆的振动图象(如图乙),由图可知,两单摆摆长之比manfen5.com 满分网=______
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(3)如图所示,半圆玻璃砖的半径R=10cm,折射率为n=manfen5.com 满分网,直径AB与屏幕垂直并接触于A点.激光a以入射角i=30°射向半圆玻璃砖的圆心O,结果在水平屏幕MN上出现两个光斑.求两个光斑之间的距离L.
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C.(选修模块3-5)
(1)下列说法正确的有______
A.卢瑟福的α粒子散射实验可以估测原子核的大小
B.氢原子辐射出一个光子后,氢原子的电势能增大,核外电子的运动加速度增大
C.物质波是一种概率波,在微观物理学中不可以用“轨迹”来描述粒子的运动
D.β衰变说明了β粒子(电子)是原子核的组成部分
(2)如图为氢原子的能级图,大量处于n=4激发态的氢原子跃迁时,发出多个能量不同的光子,其中频率最大的光子能量为______eV,若用此光照射逸出功为2.75V的光电管上,则加在该光电管上的反向遏止电压为______V
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(3)查德威克通过α粒子轰击铍核的实验发现了中子.
完成下列核反应方程:24He+49Be______
n+manfen5.com 满分网
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某同学在课外实验探究中用伏安法研究某电子器件R1(6V,2.5W)的伏安特性曲线,要求特性曲线尽可能完整(直接测量的变化范围尽可能大一些),备有下列器材:
A、直流电源(6V,内阻不计);
B、灵敏电流计G(满偏电流3mA,内阻10Ω);
C、电流表A(0~0.6A,内阻约5Ω);
D、滑动变阻器0~20Ω、10A;
E、滑动变阻器0~100Ω,1A;
F、定值电阻(阻值1990Ω
H、开关与导线若干;
(1)根据题目提供的实验器材,请你在方框中设计出测量电子器件R1伏安特性曲线的电路原理图(R1可用“manfen5.com 满分网”表示).
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(2)在实验中,为了操作方便且能够准确地进行测量,滑动变阻器应选用______.(填写器材序号)
(3)将上述电子器件R1 和另一电子器件R2接入如图(甲)所示的电路中,它们的伏安特性曲线分别如图(乙)中Ob、Oa所示.电源的电动势E=6.0V,内阻忽略不计.调节滑动变阻器R3,使电阻R1和R2消耗的电功率恰好相等,则此时电阻R1和R2阻值的和为______,R3接入电路的阻值为______
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(1)有一游标卡尺,主尺的最小分度是1mm,游标上有20个小的等分刻度.用它测量一金属球的直径,如图甲所示的读数是______mm.用螺旋测微器测量一根金属丝的直径,如图乙所示的读数是______mm.
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(2)某同学用如图所示装置“研究物体的加速度与外力关系”,他将光电门固定在气垫轨道上的某点B处,调节气垫导轨水平后,用重力为F的钩码,经绕过滑轮的细线拉滑块,每次滑块从同一位置A由静止释放,测出遮光条通过光电门的时间t.改变钩码个数,重复上述实验.记录的数据及相关计算如下表.
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①为便于分析F与t的关系,应作出______的关系图象,并在坐标纸上作出该图线
②设AB间的距离为s,遮光条的宽度为d,请你由上述实验结论推导出物体的加速度a与时间t的关系式为______
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内壁光滑的环形凹槽半径为R,固定在竖直平面内,一根长度为manfen5.com 满分网R的轻杆,一端固定有质量为m的小球甲,另一端固定有质量为2m的小球乙,将两小球放入凹槽内,小球乙位于凹槽的最低点,如图所示.由静止释放后( )
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A.下滑过程中甲球减少的机械能总等于乙球增加的机械能
B.下滑过程中甲球减少的重力势能总等于乙球增加的重力势能
C.甲球可沿凹槽下滑到槽的最低点
D.杆从右向左滑回时,乙球一定能回到凹槽的最低点
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manfen5.com 满分网如图所示的理想变压器,匝数比n1:n2=2:1,输入的交变电压为u=20manfen5.com 满分网sin20πt(V),灯泡A恰能正常发光,而灯泡B、C能发光.当与B灯串联一个自感系数较大的线圈后( )
A.交流电压表的示数为10V
B.变压器的输入功率变大
C.灯泡A、B变暗,灯泡C变亮
D.若增大输入电压的频率,电压表的示数将变大
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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