C.T2= D.T2=G 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

近年來測(cè)g值的一種方法叫“對(duì)稱自由下落法”,它是將測(cè)g歸于測(cè)長(zhǎng)度和時(shí)間,以穩(wěn)定的氦氖激光波長(zhǎng)為長(zhǎng)度標(biāo)準(zhǔn),用光學(xué)干涉的方法測(cè)距離,以銣原子鐘或其他手段測(cè)時(shí)間,具體做法是:將真空長(zhǎng)直管沿豎直方向放置,自其中O點(diǎn)向上拋出小球,小球自拋出至落回原處的時(shí)間為T2。在小球運(yùn)動(dòng)過程中經(jīng)過比O點(diǎn)高H的P點(diǎn) 小球離開P點(diǎn)至回到P點(diǎn)所用的時(shí)間為T1。測(cè)得T1,T2和H,可求得g等于
[     ]
A.
B.
C.
D.

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近年來測(cè)g值的一種方法叫“對(duì)稱自由下落法”,它是將測(cè)g歸于測(cè)長(zhǎng)度和時(shí)間,以穩(wěn)定的氦氖激光波長(zhǎng)為長(zhǎng)度標(biāo)準(zhǔn),用光學(xué)干涉的方法測(cè)距離,以銣原子鐘或其他手段測(cè)時(shí)間,具體做法是:將真空長(zhǎng)直管沿豎直方向放置,自其中O點(diǎn)向上拋出小球,小球自拋出至落回原處的時(shí)間為T2。在小球運(yùn)動(dòng)過程中經(jīng)過比O點(diǎn)高H的P點(diǎn) 小球離開P點(diǎn)至回到P點(diǎn)所用的時(shí)間為T1。測(cè)得T1,T2和H,可求得g等于

[     ]

A.
B.
C.
D.

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如圖所示,d為兩圓的外切點(diǎn),ag、bf、ce是豎直面內(nèi)三根固定的光滑細(xì)桿,a、b、c、e、f、g都在圓周上,a點(diǎn)為圓周的最高點(diǎn),g點(diǎn)為最低點(diǎn),每根桿上都套著一個(gè)小滑桿(圓中未畫出),三個(gè)滑環(huán)分別從a、b、c處釋放(初速為0),用t1、t2、t3依次表示各滑環(huán)到達(dá)g、f、e所用的時(shí)間,則(  )

A. t1<t2<t3                                              B. t1>t2>t3

C. t3> t2> t1                                             D. t1=t2=t3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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已知引力常量G和下面的哪組數(shù)據(jù),不能算出地球的質(zhì)量M(    )

A.月球繞地球運(yùn)動(dòng)的周期T及月球到地球中心的距離R1

B.地球繞太陽運(yùn)行周期T2及地球到太陽中心的距離R2

C.人造衛(wèi)星在地面附近的運(yùn)行速度v3和運(yùn)行周期T3

D.地球表面的重力加速度g及地球半徑R

 

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已知引力常量G,地球的半徑R,地球和月球球心之間的距離r,同步衛(wèi)星距地面的高度h,月球繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)的周期T1,地球自轉(zhuǎn)的周期T2,地球表面的重力加速度g.根據(jù)以上條件,下面是四個(gè)同學(xué)提出的估算地球質(zhì)量M的方法,其中正確的是

A.

同步衛(wèi)星繞地心做圓周運(yùn)動(dòng),由Gmh得:M

B.

同步衛(wèi)星繞地球做圓周運(yùn)動(dòng),由Gm(Rh)得:M

C.

月球繞地球做圓周運(yùn)動(dòng),由Gmr得:M

D.

在地球表面重力近似等于萬有引力,由Gmg得:M

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一、本題共10小題,每小題3分,共30分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,有的小題只有一個(gè)選項(xiàng)是正確的,有的小題有多個(gè)選項(xiàng)是正確的。全部選對(duì)的得3分,選對(duì)但不全的得2分,有選錯(cuò)或不答的得0分。

1.AC  2.B  3.C  4.BD  5.D  6.B  7.AB  8.B  9.CD  10.ABD

二、本題共3小題,共14分。把答案填在題中的橫線上。

11.ABD(3分)        (注:選對(duì)但不全的得2分)

12.(1)F;F′ (3分)            (2)不變 (2分)

13.;(2分)  ;(2分)       mg(2分)

(注:用相鄰兩段位移表達(dá)出來,只要表達(dá)正確的不扣分)

三、本題包括7小題,共56分。解答應(yīng)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)算的題的答案必須明確寫出數(shù)值和單位。

14.(7分)

解:(1)設(shè)斜面對(duì)箱子的支持力為N,箱了上滑的加速度為a。根據(jù)牛頓第二定律,得平行斜面方向,F-mgsin37°-μN(yùn)=ma,      …………1分

垂直斜面方向,N=mgcos37°,      …………1分

解得箱子的加速度a=(sin37°+μcos37°)=2.4m/s2      …………2分

(2)設(shè)箱子滑到斜面頂端的速度v,由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式,

v2=2as,   …………2分

解得                                          v= 。  …………1分

15.(7分)

解:(1)設(shè)塔頂距地面的高度為h,根據(jù)自由落體運(yùn)動(dòng)公式,得

h=gt2=80m。  …………2分

(2)設(shè)石塊落地時(shí)的速度為v,根據(jù)勻變速運(yùn)動(dòng)規(guī)律,v=gt。 …………2分

    設(shè)石塊落地時(shí)重力做功的功率為P,則P=mgv=mg2t=2.0×103W !3分

16.(8分)

解:(1)滑塊B沿軌道下滑過程中,機(jī)械能守恒,設(shè)滑塊BA碰撞前瞬間的速度為v1,則                                                   mgR=。 …………1分

滑塊B與滑塊A碰撞過程沿水平方向動(dòng)量守恒,設(shè)碰撞后的速度為v2,則

               mv1=2mv2 。      …………1分

設(shè)碰撞后滑塊C受到軌道的支持力為N,根據(jù)牛頓第二定律,對(duì)滑塊C在軌道最低點(diǎn)有                                                        N-2mg=2mv/R ,…………1分

聯(lián)立各式可解得,                            N=3mg。  …………1分

根據(jù)牛頓第三定律可知,滑塊C對(duì)軌道末端的壓力大小為N′=3mg!1分

(2)滑塊C離開軌道末端做平拋運(yùn)動(dòng),設(shè)運(yùn)動(dòng)時(shí)間t,根據(jù)自由落體公式,

     h=gt2 !1分

滑塊C落地點(diǎn)與軌道末端的水平距離為s=v2t ,…………1分

聯(lián)立以上各式解得s=。  …………1分

17.(8分)

       解:(1)飛船在圓軌道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng),運(yùn)行的周期   T=。 …………1分

       設(shè)飛船做圓運(yùn)動(dòng)距地面的高度為h,飛船受到地球的萬有引力提供了飛船的向心力,根據(jù)萬有引力定律和牛頓第二定律,得

。 …………2分

       而地球表面上的物體受到的萬有引力近似等于物體的重力,即

=mg,  …………1分

聯(lián)立以上各式,解得                  h=-R。 …………1分

(2)飛船運(yùn)動(dòng)的圓軌道的周長(zhǎng)      s=2π(R+h), …………1分

動(dòng)行的速度                            v==,   …………1分

解得                                   v=。  …………1分

18.(8分)

       解:(1)重錘在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),當(dāng)重錘運(yùn)動(dòng)通過最高點(diǎn)時(shí),打夯機(jī)底座受連接桿豎直向上的作用力達(dá)到最大。此時(shí)重錘所受的重力mg和連接桿對(duì)重錘向下的拉力T1提供重錘的向心力,根牛頓第二定律

       T1+mg=mw2R。    …………1分

       連接桿對(duì)打夯機(jī)底座向上的拉力       T1′=T1。 …………1分

       當(dāng)T′=Mg時(shí),打夯機(jī)底座剛好離開地面,  …………1分

       解得                                   ω=。  …………1分

(2)當(dāng)重錘通過最低位置時(shí),重錘所受的重力mg和連接桿的拉力T2的合力提供重錘的向心力,根據(jù)牛頓第二定有: T2-mg=mw2R!1分

連接桿對(duì)打夯機(jī)底座的作用力T2′的方向向下,且T2′=T2。

設(shè)打夯機(jī)受到地面的支持力N,根據(jù)牛頓第二定律,

                     N=Mg+T2,…………1分

聯(lián)立以上各式解得     N=2(M+m)g !1分

根據(jù)牛頓第三定律,打夯機(jī)對(duì)地面壓力的大小N′=N=2(M+m)g。…………1分

19.(9分)

   解:(1)設(shè)運(yùn)動(dòng)員在空中飛行時(shí)間為t,運(yùn)動(dòng)員在豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng),得

ssin37°=gt2,

   解得:                                           t==1.2s!2分

       (2)設(shè)運(yùn)動(dòng)員離開O點(diǎn)的速度為v0,運(yùn)動(dòng)員在水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng),即

scos37°=v0t,

   解得:                                           v0==8.0m/s!2分

       (3)運(yùn)動(dòng)員落在A點(diǎn)時(shí)沿豎直向下的速度vy的大小為

          vy=gt=12m/s   …………1分,

       沿水平方向的速度vx的大小為          vx=8.0m/s。

       因此,運(yùn)動(dòng)員垂直于斜面向下的速度vN

                     vN=vycos37°-vxsin37°=4.8m/s。 …………1分

       設(shè)運(yùn)動(dòng)員在緩沖的過程中受到斜面的彈力為N,根據(jù)動(dòng)量定理

(N-mgcos37°)t=mvN,…………1分

       解得:                         N=mgcos37°+=880N!1分

20.(9分)

       解:(1)設(shè)物塊滑上小車后經(jīng)過時(shí)間t1速度減為零,根據(jù)動(dòng)量定理

μmgt1=mv

    解得:                                              t1==0.5s !1分

  (2)物塊滑上小車后,做加速度為am的勻變速運(yùn)動(dòng),根牛頓第二定律

μmg=mam

解得:                                              am=μg=2.0m/s2。

小車做加速度為aM的勻加速運(yùn)動(dòng),根據(jù)牛頓第二定律

F-μmg=MaM,

解得:                                       aM==0.5m/s2!1分

設(shè)物塊向左滑動(dòng)的位移為s1,根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式

s1=v0t1-amt=0.25m,

當(dāng)滑塊的速度為零時(shí),小車的速度V1

V1=V0+amt1=1.75m/s。

設(shè)物塊向右滑動(dòng)經(jīng)過時(shí)間t2相對(duì)小車靜止,此后物塊與小車有共同速度V,根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式,有                            V=V1+aMt2=amt2,

解得:                                       t2=s。  …………1分

滑塊在時(shí)間t2內(nèi)的位移為s2=ams=m≈1.36m。(方向向右) …………1分

因此,滑塊在小車上滑動(dòng)的過程中相對(duì)地面的位移為

  s=s2-s1=m≈1.11m,方向向右!1分

(3)由(2)的結(jié)果,物塊與小車的共同速度

V=m/s,

因此,物塊在小車上相對(duì)小車滑動(dòng)的過程中,系統(tǒng)的機(jī)械能增加量ΔE

 ΔE=(m+M)V2-mv-MV≈17.2J。…………2分

 

 


同步練習(xí)冊(cè)答案