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在杂技表演荡秋千中,若质量相等的两人直立站在踏板上,从绳与竖直方向成90°角的A...

在杂技表演荡秋千中,若质量相等的两人直立站在踏板上,从绳与竖直方向成90°角的A点由静止开始运动,摆到最低点B时,一人在极短时间内将另一个人沿水平方向推出,然后使秋千能摆到对面绳与竖直方向成θ60°角的C点。设人的重心到悬点O的距离为l,两人的质量均为m,踏板和绳的质量不计,空气阻力不计,人摆到最低点B时离地面的距离为l,求:

(1)两人摆到最低点B时两根绳子拉力的合力大小;

(2)落到地面上的人被推出后的水平位移。

 

(1)6mg (2)(4-)l 【解析】(1)由于空气阻力不计,设两人到达B时速度为v, 在摆动过程中机械能守恒, 根据机械能守恒定律得:2mgl=×2mv2 由牛顿第二定律可得:T-2mg=2m 联立解得T=6mg (2)设刚分离时被推出的人速度大小为v1,方向与v相同;另一人速度的大小为v2,方向与v相同,由动量守恒定律得:2mv=mv1+mv2 被推出的人做平抛运动,设其从被推出到落在地面上所需的时间为t ,根据题给条件,由运动学规律得:l=gt2 s=v1t 根据题给条件,另一人摆到C点,由机械能守恒定律得:mgl(1-cos 60°)=mv22 解得:s=(4-)l  
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考点分析:
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利用如图(a)所示电路可以测量金属丝的电阻率ρ,所用的实验器材有:

待测的粗细均匀的电阻丝、电流表(量程0.6 A,内阻忽略不计)

电源(电动势3.0 V,内阻r未知)、保护电阻(R04.0 Ω)

刻度尺、开关S、导线若干、滑片P

实验步骤如下:

①用螺旋测微器测得电阻丝的直径d如图(b)所示。

②闭合开关,调节滑片P的位置,分别记录每次实验中aP长度x及对应的电流值I

③以为纵坐标,x为横坐标,作­x图线(用直线拟合)

④求出直线的斜率k和在纵轴上的截距b

回答下列问题:

(1)螺旋测微器示数为d ________mm

(2)用题中字母可求得x满足的关系式为________

(3)实验得到的部分数据如下表所示,其中aP长度x0.30 m时电流表的示数如图(a)所示,读出数据,完成下表。①________________

x(m)

0.10

0.20

0.30

0.40

0.50

0.60

I(A)

0.49

0.43

0.33

0.31

0.28

(A1)

2.04

2.33

3.03

3.23

3.57

 

(4)在图(b)的坐标纸上将所缺数据点补充完整并作图,根据图线求得斜率k______A1·m1,截距b________A1(保留两位小数)

(5)根据图线求得电阻丝的电阻率ρ _______Ω·m,电源的内阻为r ________Ω(保留一位小数)

 

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某实验小组的同学利用如图甲所示的装置“探究合外力做功与动能变化的关系”其中小车和沙桶的质量分别为Mm打点计时器所用的交流电源的频率为f。接通电源待打点计时器打点稳定时,由静止释放小车,通过打点计时器打下一条纸带,该小组的同学多次完成上述操作,并从其中选择了一条点迹清晰的纸带,如图乙所示。选出的计数点如图所示,其中相邻两计数点间还有4个点未标出,经测量计数点123456距离0点的间距分别为d1d2d3d4d5d6。回答下列问题:

(1)该小组的同学在处理数据时,将沙桶的重力作为小车的合外力,则打下第5个计数点时合外力对小车所做的功为________,此时小车的动能为________(以上各空均用题中已给的字母表示)

(2)通过计算可知,合外力对小车所做的功与小车动能的变化量有很大的差值,试分析误差的原因________________(写出一条即可)

 

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在训练运动员奔跑中下肢向后的蹬踏力量时,有一种方法是让运动员腰部系绳拖汽车轮胎奔跑,如图所示。一次训练中,运动员腰部系着不可伸长的绳拖着质量m=11kg的轮胎从静止开始沿着笔直的跑道加速奔跑,5s后绳从轮胎上脱落, 轮胎运动的v­t图像如图所示。不计空气阻力。已知sin37°=0.6,cos37°=0.8。g10m/s2。下列说法正确的是(  )

A. 轮胎与水平面间的动摩擦因数μ=0.25

B. 绳子对轮胎的拉力F的大小为70N

C. 0~7s内,轮胎克服摩擦力做功为1400J

D. 2s时,绳的拉力的瞬时功率为280W

 

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一金属条放置在相距为d的两金属轨道上,如图所示。现让金属条以v0的初速度从AA进入水平轨道,再由CC进入半径为r的竖直圆轨道,金属条到达竖直圆轨道最高点的速度大小为v,完成圆周运动后,再回到水平轨道上,整个轨道除圆轨道光滑外,其余均粗糙,运动过程中金属条始终与轨道垂直且接触良好。已知由外电路控制、流过金属条的电流大小始终为I,方向如图中所示,整个轨道处于水平向右的匀强磁场中,磁感应强度为BAC间的距离为L,金属条恰好能完成竖直面内的圆周运动。重力加速度为g,则由题中信息可以求出(  )

A. 金属条的质量

B. 金属条在磁场中运动时所受的安培力的大小和方向

C. 金属条运动到DD时的瞬时速度

D. 金属条与水平粗糙轨道间的动摩擦因数

 

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如图所示,在匀强磁场的上方有一半径为R的导体圆环,圆环的圆心距离匀强磁场上边界的距离为h。将圆环由静止释放,圆环刚进入磁场的瞬间和完全进入磁场的瞬间,速度均为v。已知圆环的电阻为r,匀强磁场的磁感应强度为B,重力加速度为g。则(  )

A. 圆环刚进入磁场的瞬间,速度

B. 圆环进入磁场的过程中,电阻产生的热量为mg(hR)

C. 圆环进入磁场的过程中,通过导体某个横截面的电荷量为

D. 圆环进入磁场的过程做的是匀速直线运动

 

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