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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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______:请从A、B和C三小题中选定两小题作答.若三题都做,则按A、B两题评分
A.(适合选修3-3的考生)如图所示,有一个固定在水平桌面上的汽缸,内部密闭了质量为m的某种理想气体.
(1)如果这种理想气体的摩尔质量为M,阿伏伽德罗常数为N,则汽缸中气体分子数:n=______
(2)现向右推动活塞,将气体压缩.则下列说法正确的是______
A.压缩气体过程中外界对气体做了功,气体的内能一定增加.
B.气体被压缩前后,如果气体的温度保持不变,则气体一定放出热量.
C.如果汽缸壁和活塞是绝热的,气体被压缩后温度一定升高
D.气体被压缩的过程中,气体分子间的距离变小了,所以分子的势能变大了.
(3)有一个同学对汽缸加热使气体温度升高,为保持气体体积不变,需要增大压力.发现增大的压力与升高的温度成正比.请你解释这个现象.
B.(适合选修3-4模块的考生)(12分)如图所示,在平面镜附近有一个单色点光源S.
(1)在图中画出点光源S经过平面镜所成的象.
(2)下列说法正确的是______
A.光屏上能看到明暗相间的条纹
B.如果在点光源S与光屏之间放入一个三棱镜,将会在光屏上看到彩色的光带
C.当观察者高速远离点光源时,发现光的波长变长
D.透过两个偏振片观察光源,转动其中一块偏振片时,发现光的强度发生变化,说明光波是横波
(3)要使光屏上明暗相间的条纹变宽,可以采用什么方法?
C.(适合选修3-5模块的考生)(12分)静止的铀238核(质量为mU)发生α衰变,放出一个α粒子(质量为mα)后生成一个新原子核钍(质量为mT).
(1)完成上述核反应方程式:92238U→____________Th+24He
(2)列关于天然放射现象的说法中正确的是______
A.一个铀238发生α衰变放出的能量为:E=(mU-mT-mα)c2
B.衰变过程中放出的能量等于原子核的结合能
C.天然放射性元素发出的射线引入磁场,α粒子和β粒子向相反方向偏转,说明它们带异种电荷.
D.铀238衰变为钍的半衰期是4.5×109年,10克铀238要经过9×109年才能全部衰变掉                         
(3)若测得铀238核发生α衰变时放出的α粒子的动能为E,试估算形成的钍核的反冲速度的大小.

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如图1所示,用细线悬挂着包有白纸的质量为1.00kg的圆柱棒;蘸有颜料的毛笔固定在电动机的飞轮上并随之匀速转动.烧断悬挂圆柱棒的线后,圆柱棒竖直自由下落,毛笔就在圆柱棒面的纸上画出记号.如图2所示,设毛笔接触棒时不影响棒的运动,测得记号之间的距离依次为d1=26.0mm、d2=50.0mm、d3=74.0mm、d4=98.0mm、d5=122.0mm、d6=146.0mm,由此来验证机械能守恒定律.已知电动机铭牌上标有“1200r/min”字样.根据以上内容回答下列问题:
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(1)毛笔画相邻两条线的时间间隔T=______s
(2)根据图2所给的数据可知:毛笔画下记号“3”时,圆柱棒下落的速度v3的计算公式为______(用字母表示),其大小v3=______m/s;在毛笔画下记号“3”到“6”的这段时间内,棒的动能增加量为______J,重力势能减小量为______J,由此可得出的结论是______(当地重力加速度g为9.8m/s2,结果保留三位有效数字)
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在“描绘小灯泡伏安特性曲线”实验中,要测量一个标有“3.0V,1.5W”的灯泡两端电压和通过它的电流,现有如下器材:
A.直流电源3V(内阻不计)
B.直流电流表0~600mA(内阻约0.6Ω)
C.直流电流表0~3A(内阻约0.1Ω)
D.直流电压表0~3V(内阻约3kΩ)
E.直流电压表0~15V(内阻约200kΩ)
F.滑动变阻器(10Ω,1A)
G.滑动变阻器(1kΩ,300mA)
(1)除导线、开关外,为了完成实验,需从上述器材中选用______(用字母序号表示)
(2)某同学用导线a、b、c、d、e、f、g和h连接的电路图如图所示,电路中所有元件都完好,且电压表和电流表已调零.闭合开关后,反复调节滑动变阻器,小灯泡的亮度发生变化,但电压表和电流表的示数不能调节到零,则断路的导线为______
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(3)下表中的各组数据是该同学在实验中测得的,根据表格中数据在方格纸上作出该小灯泡的伏安特性曲线.
电压U/V0.51.01.52.02.5
电流I/A0.170.300.390.450.49

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如图所示,在不光滑的水平面上,质量相等的两个物体A、B间用一轻质弹簧相连组成系统,现用一水平拉力F作用在B上,从静止开始经一段时间后,A、B一起做匀加速直线运动,当它们的总动能为Ek时撤去水平力F,最后系统停止运动,从撤去拉力F到系统停止运动的过程中,下列说法正确的是( )
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A.系统克服阻力做的功等于系统的动能Ek
B.系统克服阻力做的功大于系统的动能Ek
C.系统克服阻力做的功可能小于系统的动能Ek
D.系统克服阻力做的功一定等于系统机械能的减小量
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2007年11月26日,中国国家航天局正式公布了嫦娥一号卫星传回的第一幅月面图象,标志着中国首次月球探测工程取得成功.在卫星发射过程中为了能准确进入经过月球南、北极上空且高度为200公里的圆形绕月工作轨道,嫦娥一号卫星在接近月球后,要进行三次近月变轨.卫星第二次近月变轨后近月点是200公里,远月点是1700公里.11月7日8时24分,第三次近月减速变轨开始,关于这次近月减速变轨.( )
A.变轨后卫星的机械能减小
B.变轨后的环绕周期小于变轨前的环绕周期
C.变轨后卫星的环绕速度约等于7.9km/s
D.变轨后卫星的加速度大小等于卫星变轨前在近月点的加速度大小
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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