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“太极球”是近年来在广大市民中较流行的一种健身器材.做该项运动时,健身者半马步站...

“太极球”是近年来在广大市民中较流行的一种健身器材.做该项运动时,健身者半马步站立,手持太极球拍,拍上放一橡胶太极球,健身者舞动球拍时,球却不会掉落地上.现将太极球简化成如图所示的平板和小球,熟练的健身者让球在竖直面内始终不脱离板而做匀速圆周运动,且在运动到图中的A、B、C、D位置时球与板间无相对运动趋势.A为圆周的最高点,C为最低点,B、D与圆心O等高.设球的重力为1N,不计拍的重力.求:
(1)健身者在C处所需施加的力比在A处大多少?
(2)设在A处时健身者需施加的力为F,当球运动到B、D位置时,板与水平方向需有一定的夹角θ,请作出tanθ-F的关系图象.

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人在运动过程中受重力和支持力,由向心力公式可以求在各点的受力情况. 【解析】 (1)设球运动的线速度为v,半径为R 则在A处时① 在C处时② 由①②式得△F=F’-F=2mg=2N. (2)在A处时健身者需施加的力为F, 球在匀速圆周运动的向心力F向=F+mg, 在B处不受摩擦力作用, 受力分析如图 则 作出的tanθ-F的关系图象如图. 答:(1)健身者在C处所需施加的力比在A处大2N; (2)tanθ-F的关系图象如图.
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考点分析:
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C(选修模块3-5)
(1)氦原子被电离一个核外电子,形成类氢结构的氦离子.已知基态的氦离子能量为E1=-54.4eV,氦离子能级的示意图如图1所示.在具有下列能量的光子中,不能被基态氦离子吸收的是______
A.60.3eV          B. 51.0eV
C.43.2eV          D.54.4eV
(2)一个静止的manfen5.com 满分网Ra,放出一个速度为2.22×107m/s的粒子,同时产生一个新核manfen5.com 满分网Rn,并释放出频率为ν=3×1019Hz的γ光子.写出这种核反应方程式______
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Ra→manfen5.com 满分网查看答案
B.(选修3-4试题)
(1)下列说法正确的是______
A.泊松亮斑有力地支持了光的微粒说,杨氏干涉实验有力地支持了光的波动说.
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D.考虑相对论效应,一条沿自身长度方向运动的杆,其长度总比杆静止时的长度小
(2)如图1所示,真空中有一顶角为75°,折射率为n=manfen5.com 满分网的三棱镜.欲使光线从棱镜的侧面AB进入,再直接从侧面AC射出,求入射角θ的取值范围为______
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(3)一列向右传播的简谐横波在某时刻的波形图如图2所示.波速大小为0.6m/s,P质点的横坐标x=96cm.求:
①波源O点刚开始振动时的振动方向和波的周期;
②从图中状态为开始时刻,质点P第一次达到波峰时间.
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A.(选修模块3-3)
(1)下列说法中正确的是______
A.液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离,液体表面存在张力
B.扩散运动就是布朗运动
C.蔗糖受潮后会粘在一起,没有确定的几何形状,它是非晶体
D.对任何一类与热现象有关的宏观自然过程进行方向的说明,都可以作为热力学第二定律的表述
(2)将1ml的纯油酸加到500ml的酒精中,待均匀溶解后,用滴管取1ml油酸酒精溶液,让其自然滴出,共200滴.现在让其中一滴落到盛水的浅盘内,待油膜充分展开后,测得油膜的面积为200cm2,则估算油酸分子的大小是______m(保留一位有效数字).
(3)如图所示,一直立的汽缸用一质量为m的活塞封闭一定量的理想气体,活塞横截面积为S,汽缸内壁光滑且缸壁是导热的,开始活塞被固定,打开固定螺栓K,活塞下落,经过足够长时间后,活塞停在B点,已知AB=h,大气压强为p,重力加速度为g.
①求活塞停在B点时缸内封闭气体的压强;
②设周围环境温度保持不变,求整个过程中通过缸壁传递的热量Q(一定量理想气体的内能仅由温度决定).

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现已离不开电视、手机等电子产品,但这些产品生产过程中会产生含多种重金属离子的废水,这些废水是否达标也引起了人们的关注.某同学想测出学校附近一工厂排出废水的电阻率,以判断废水是否达到排放标准.图甲为该同学所用盛水容器,其左、右两侧面为带有接线柱的金属薄板(电阻极小),其余四面由绝缘材料制成,容器内部长a=40cm,宽b=20cm,高c=10cm.他将水样注满容器后,进行以下操作:
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(1)他先后用多用电表欧姆档的“×1k”、“×100”两个档位粗测水样的电阻值时,表盘上指针如图乙中所示,则所测水样的电阻约为______Ω.
(2)他从实验室中找到如下实验器材更精确地测量所取水样的电阻:
A.电流表(量程5mA,电阻RA=800Ω)
B.电压表(量程15V,电阻RV约为10.0kΩ)
C.滑动变阻器(0~20Ω,额定电流1A)
D.电源(12V,内阻约10Ω)
E.开关一只、导线若干
请用笔线代替导线帮他在图丙中完成电路连接.
(3)正确连接电路后,这位同学闭合开关,测得一组U、I数据;再调节滑动变阻器,重复上述测量得出一系列数据如下表所示,请你在图丁的坐标系中作出U-I关系图线.
U/V2.03.86.88.010.211.6
I/mA0.731.362.202.893.664.15
(4)由以上测量数据可以求出待测水样的电阻率为______Ω•m.据此可知,所测水样在电阻率这一指标上______(选填“达标”或“不达标”).
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manfen5.com 满分网如图所示,是自行车传动结构的示意图.其中Ⅰ是大齿轮,Ⅱ是小齿轮,Ⅲ是后轮.
(1)假设脚踏板每n秒转一圈,则大齿轮Ⅰ的角速度是______rad/s.
(2)要知道在这种情况下自行车的行驶速度的大小,除需要测量大齿轮Ⅰ的半径r1,小齿轮Ⅱ的半径r2外,还须测量哪些物理量是______
(3)用上述物理量推导出自行车前进速度的表达式:______
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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