发布时间 : 星期一 文章高中物理 综合能力检测B 新人教版必修2(1)更新完毕开始阅读28d5e361bb0d6c85ec3a87c24028915f814d8444
算步骤,只写出最后答案不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)
14.(10分)(潍坊市12~13学年高一下学期期末)如图所示,水平轨道ABC与DE高度差h=1.25m,C、D之间有一宽l=3m的壕沟。现用水平恒力从A点由静止推箱子,到达B点后撤去推力,箱子刚好越过壕沟。已知AB长x1=10m,BC长x2=5m,箱子质量m=1.5kg,箱子与水平面ABC间的动摩擦因数μ=0.2,取g=10m/s,求:
2
(1)推力F的大小;
(2)箱子跨过壕沟,将要落到DE面上时重力的功率。 答案:(1)7.2N (2)75W
解析:(1)设箱子到达C点的速度为v,有
vt=l h=gt2
12
由动能定理,Fx1-μmg(x1+x2)=mv
2由以上各式得:F=7.2N (2)重力的瞬时功率P=mgvy 12
vy=gt
得:P=75W
15.(10分)(安徽师大附中2013~2014学年高一下学期期中)在半径R=5000km的某星球表面,宇航员做了如下实验,实验装置如图甲所示。竖直平面内的光滑轨道由斜轨道AB和圆弧轨道BC组成,将质量m=0.2kg的小球,从轨道AB上高H处的某点静止释放,用力传感器测出小球经过C点时对轨道的压力F,改变H的大小,可测出F随H的变化关系如图乙所示,求:
(1)圆轨道的半径; (2)该星球的第一宇宙速度。
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答案:(1)0.2m (2)5×10m/s
3
v2C解析:(1)小球过C点时满足F+mg=m
r12
又根据mg(H-2r)=mvC
22mg由①②得:F=H-5mg
① ②
r ③
由图可知:H1=0.5m时F1=0;代入③可得r=0.2m
H2=1.0m时F2=5N;代入③可得g=5m/s2 v2
(2)据m=mg
R可得v=Rg=5×10m/s
16.(11分)如图(a)所示,一倾角为37°的传送带以恒定速度运行。现将一质量m=2kg的小物体以某一初速度放上传送带,物体相对地面的速度随时间变化的关系如图(b)所示,取沿传送带向上为正方向,g=10m/s,sin37°=0.6,cos37°=0.8。求:
2
3
(1)0~10s内物体位移的大小; (2)物体与传送带间的动摩擦因数;
(3)0~10s内物体机械能的增量及因与传送带摩擦产生的热量Q。 15
答案:(1)33m (2) (3)423J 405J
16解析:(1)从图(b)中求出物体位移为s=
4+8×61
m-×2×3m=33m。 22
2
(2)由图象知,物体在传送带上滑动时的加速度a=1.5m/s,在此过程中对物体受力分15
析得:μmgcosθ-mgsinθ=ma,得μ=。
16
(3)物体被送上的高度h=ssinθ=19.8m,
10
重力势能增量ΔEp=mgh=396J, 1212
动能增量ΔEk=mv2-mv1=27J,
22 机械能增量ΔE=ΔEp+ΔEk=423J。
因0~10s内只有前6s发生相对滑动,而0~6s内传送带运动距离s带=6×6m=36m。 11
0~6s内物体位移s物=×4×6m-×2×3m=9m,
22
所以Δx=s带-s物=27m,故产生的热量Q=μmgcosθΔx=405J。
17.(11分)(河北正定中学2013~2014学年高一下学期期末)在“极限”运动会中,有一个在钢索桥上的比赛项目。如图所示,总长为L的均匀粗钢丝绳固定在等高的A、B处,钢丝绳最低点与固定点A、B的高度差为H,动滑轮起点在A处,并可沿钢丝绳滑动,钢丝绳最低点距离水面也为H。若质量为m的人抓住滑轮下方的挂钩由A点静止滑下,最远能到达右侧C点,C、B间钢丝绳相距为L/10,高度差为H/3。参赛者在运动过程中视为质点,滑轮受到的阻力大小可认为不变,且克服阻力所做的功与滑过的路程成正比,不计参赛者在运动中受到的空气阻力、滑轮(含挂钩)的质量和大小,不考虑钢索桥的摆动及形变。重力加速度为g。求:
(1)滑轮受到的阻力大小;
(2)某次比赛规定参赛者须在钢丝绳最低点松开挂钩并落到与钢丝绳最低点水平相距为4a、宽度为a,厚度不计的海绵垫子上。若参赛者由A点静止滑下,会落在海绵垫子左侧的水中。为了能落到海绵垫子上,求参赛者在A点抓住挂钩时应具有初动能的范围。
10mgH4mga2225mga22
答案:(1) (2)-mgH 27LH274H27解析:(1)设参赛者、滑轮受到的阻力为Ff,根据能量守恒 2 2 LHmgh-Ff(L-L′)=0,其中L′=,h= 10 3 10mgH则滑轮受到的阻力Ff= 27L(2)参赛者落到海绵垫的过程做平抛运动。设人脱离挂钩时的速度为v,运动的水平位移为s, 12 则s=vt,H=gt 2 11 2a当s=4a时,参赛者具有的最小速度vmin=2gH H5a当s=5a时,参赛者具有的最大速度为vmax=2gH 2H设参赛者在A点抓住挂钩的初动能为Ek。由动能定理,参赛者在A到钢索最低点运动过程中有 mgH-FL1 f2 =2 mv2-Ek 由此可得,参赛者在A点抓住挂钩的最小和最大初动能分别为 2 E=4mga22minH-27mgH 25mga2E22 max=4H-27 mgH 2 2 即初动能范围为4mgaH-2225mga22