題目列表(包括答案和解析)
(16分)如圖所示,讓一可視為質(zhì)點(diǎn)的小球從光滑曲面軌道上的A點(diǎn)無初速滑下,運(yùn)動(dòng)到軌道最低點(diǎn)B后,進(jìn)入半徑為R的光滑豎直圓軌道,并恰好通過軌道最高點(diǎn)C,離開圓軌道后繼續(xù)在光滑平直軌道上運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)后拋出,最終撞擊到擱在軌道末端點(diǎn)和水平地面之間的木板上,已知軌道末端點(diǎn)距離水平地面的高度為H=0.8m,木板與水平面間的夾角為θ=37°,小球質(zhì)量為m=0.1kg,A點(diǎn)距離軌道末端豎直高度為h=0.2m,不計(jì)空氣阻力。(取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)
⑴求圓軌道半徑R的大小;
⑵求小球從軌道末端點(diǎn)沖出后,第一次撞擊木板時(shí)的位置距離木板上端的豎直高度有多大;
⑶若改變木板的長度,并使木板兩端始終與平臺(tái)和水平面相接,試通過計(jì)算推導(dǎo)小球第一次撞擊木板時(shí)的動(dòng)能隨木板傾角θ變化的關(guān)系式,并在圖中作出Ek-(tanθ)2圖象。
(16分)如圖所示,讓一可視為質(zhì)點(diǎn)的小球從光滑曲面軌道上的A點(diǎn)無初速滑下,運(yùn)動(dòng)到軌道最低點(diǎn)B后,進(jìn)入半徑為R的光滑豎直圓軌道,并恰好通過軌道最高點(diǎn)C,離開圓軌道后繼續(xù)在光滑平直軌道上運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)后拋出,最終撞擊到擱在軌道末端點(diǎn)和水平地面之間的木板上,已知軌道末端點(diǎn)距離水平地面的高度為H=0.8m,木板與水平面間的夾角為θ=37°,小球質(zhì)量為m=0.1kg,A點(diǎn)距離軌道末端豎直高度為h=0.2m,不計(jì)空氣阻力。(取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)
⑴求圓軌道半徑R的大小;
⑵求小球從軌道末端點(diǎn)沖出后,第一次撞擊木板時(shí)的位置距離木板上端的豎直高度有多大;
⑶若改變木板的長度,并使木板兩端始終與平臺(tái)和水平面相接,試通過計(jì)算推導(dǎo)小球第一次撞擊木板時(shí)的動(dòng)能隨木板傾角θ變化的關(guān)系式,并在圖中作出Ek-(tanθ)2圖象。
如圖7所示,,abcd為固定在水平地面上的圓周的光滑軌道,a為軌道的最高點(diǎn),de面水平與圓心等高且有一定長度。今將質(zhì)量為m的小球(小球直徑略小于管內(nèi)徑)在d點(diǎn)的正上方高為h處由靜止釋放,讓其自由下落到d處切入軌道內(nèi)運(yùn)動(dòng),不計(jì)空氣阻力,則( )
A.在h一定的條件下,釋放后小球的運(yùn)動(dòng)情況與小球的質(zhì)量有關(guān)
B.只要改變h的大小,就能使小球通過a點(diǎn)后,既可能落回軌道內(nèi),又可能落到de面上
C.無論怎樣改變h的大小,都不可能使小球通過a點(diǎn)后落回軌道內(nèi)
D.若小球恰能通過軌道最高點(diǎn),則小球?qū)壍罒o作用力
一、單項(xiàng)選擇題:每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意(本大題23小題,每小題3分,共69分)
題號(hào)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
答案
B
A
B
A
D
C
D
B
B
A
C
C
題號(hào)
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23-1
23-2
答案
C
D
B
A
B
D
A
B
C
D
B
B
二、填空題:(本大題2小題,其中24小題4分,25小題6分,共10分)
24.(4分)BIL,豎直向下 (每空2分)
25.(6分)
三、計(jì)算或論述題:解答時(shí)請(qǐng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟。只寫出最后答案的不能得分,有數(shù)值計(jì)算的題,答案中必須明確寫出數(shù)值和單位(本大題3小題,其中26小題6分,27小題8分,28小題7分,共21分)
26.(6分)解:⑴1s末物體的豎直方向的分速度vy1=gt1=10(m/s) ……………………………… 1分
故10(m/s) ………………………………………………… 1分
⑵落地時(shí)速度vt=20(m/s) …………………………………………………………2分
⑶從拋出到落地的過程中,物體的機(jī)械能守恒,
有:mgh=mvt2/2 ? mv02/2 ……………………………………………………………… 1分
則:15(m) ………………………………………………………… 1分
27.(8分)解:(1)小車受滑動(dòng)摩擦力而減速滑行,
由 得:a=
(2)由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式
得: ………………………………………………………2分
(3)由題中所給條件可知,經(jīng)小車已停止 ………………………………………1分
則 ……2分 ……1分
28.(7分)解:(1)下滑過程中,有:mgh = mvM2/2 … 1分
在M點(diǎn),有:F支 - mg= mvM2/R ……………………1分
解得:F壓=F支=11mg ………………………………1分
(2)從下滑到N點(diǎn),有:mg=Ek= mvN2/2
即:mg(h -2R)= Ek ……………………………………1分
因小球要能通過N點(diǎn),應(yīng)有:mg≤mvN2/R
故 ≥R/2 ,即 h≥5R/2 ………………………2分
則Ek隨h變化的關(guān)系圖象如右圖所示!1分
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