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v
B=8m/s,人匀加速运动的加速度a=2m/s
2,求助跑距离x
AB;
(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/s
2)
(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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______: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m
U)发生α衰变,放出一个α粒子(质量为m
α)后生成一个新原子核钍(质量为m
T).
(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=(m
U-m
T-m
α)c
2B.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4.5×10
9年,10克铀238要经过9×10
9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d
1=26.0mm、d
2=50.0mm、d
3=74.0mm、d
4=98.0mm、d
5=122.0mm、d
6=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:
(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v
3的计算公式为______(用字母表示),其大小v
3=______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/s
2,结果保留三位有效数字)
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