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(10分)浙江卫视六频道《我老爸最棒》栏目中有一项人体飞镖项目,该运动简化模型如...

(10分)浙江卫视六频道《我老爸最棒》栏目中有一项人体飞镖项目,该运动简化模型如图所示。某次运动中,手握飞镖的小孩用不可伸长的细绳系于天花板下,在A处被其父亲沿垂直细绳方向推出,摆至最低处B时小孩松手,飞镖依靠惯性飞出击中竖直放置的圆形靶最低点D点,圆形靶的最高点C与B在同一高度,C、O、D在一条直径上,A、B、C三处在同一竖直平面内,且BC与圆形靶平面垂直。已知飞镖质量m=1kg,BC距离s=8m,靶的半径R=2m,AB高度差h=0.8m,g取10m/s2。不计空气阻力,小孩和飞镖均可视为质点。

(1)求孩子在A处被推出时初速度vo的大小;

(2)若小孩摆至最低处B点时沿BC方向用力推出飞镖,飞镖刚好能击中靶心,求在B处小孩对飞镖做的功W;

(3)在第(2)小题中,如果飞镖脱手时沿BC方向速度不变,但由于小孩手臂的水平抖动使其获得了一个垂直于BC的水平速度v,要让飞镖能够击中圆形靶,求v的取值范围。

 

(1)8m/s (2) 40J(3) 【解析】 试题分析:(1)设飞镖从B平抛运动到D 的时间为t1,从B点抛出的初速度为v1, 小孩和飞镖的总质量为M,则有:水平方向s=v1t1 竖直方向 2R= ( 1分) 根据机械能守恒定律得 (1分) 解得 代入数据得vo=8m/s (1分) (2)设推出飞镖从B平抛运动到D 的时间为t2,从B点抛出的初速度为v2,则有 水平方向s=v2t2 竖直方向 (1分) B处小孩对飞镖做的功 (1分) 代入数据得W=40J (1分) (3)因BC方向的速度不变,则从B到靶的时间t2不变, (1分) 竖直方向的位移也仍为R,则靶上的击中点一定是与靶心0在同一高度上,则垂直于BC的水平位移一定小于等于R (1分) 因此有:水平方向R≥vt2 (1分) 竖直方向 结合两式可得: 代入数据得 (1分) 考点:本题考查了平抛运动和动能定理  
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考点分析:
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(8分)如图所示,半径为R的半圆柱形玻璃柱,放置在直角坐标系xoy中,圆心与坐标系原点O重合,在第二象限中坐标为(-1.5R,R)的点A处,放置一个激光器(图中未画出),发出的两束细激光束a和b,其中,激光束a平行于x轴射向玻璃砖,激光束b沿AO方向射向玻璃砖。已知激光在玻璃中的折射率为,试作出激光束a和b通过玻璃砖的光路图,并证明a和b射出玻璃砖后是否相交。

 

 

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8分)如图所示,质量M=10kg的木楔ABC静止置于粗糙水平地面上,木楔与地面间的动摩擦因数μ=0.02。在木楔的倾角θ30°的斜面上,有一质量m=10kg的物块由静止开始沿斜面下滑.当滑行路程s=1.4m时,其速度v=1.4m/s.在这过程中木楔始终没有动。求木楔对地面的摩擦力和压力(重力加速度g10m/s2)。

 

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某同学在做利用单摆测重力加速度的实验中,先测得摆线长为97.50 cm,摆球直径为2.0cm,然后用秒表记录了单摆振50次所用的时间,如下图所示,则:

1)秒表所示读数为     s

2)如果测得g值偏小,可能的原因是    

A.测摆线长时摆线拉得过紧

B.摆线上端悬点未固定,振动中出现松动,使摆线长度增加了

C.开始计时时,秒表过迟按下

D.实验中误将49次全振动次数记为50

 

3)在用单摆测定重力加速度g实验中,另外一位同学作出的L-T2图线如图所示,此图线不过原点的原因可能是    

 

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在验证机械能守恒定律的实验中,使质量为m200g的重物自由下落,打点计时器在纸带上打出一系列的点,选取一条符合实验要求的纸带如图所示。O为纸带下落的起始点,ABC为纸带上选取的三个连续点.已知打点计时器每隔T0.02 s打一个点,当地的重力加速度为g9.8 m/s2,那么

(1)计算B点瞬时速度时,甲同学用v2gxOB,乙同学用vB=。其中所选择方法正确的是     (”)同学。

(2)纸带下落的加速度为     m/s2

(3)若同学丁不慎将上述纸带从OA之间扯断,他仅利用A点之后的纸带能否实现验证机械能守恒定律的目的?     (不能”)

 

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某实验小组欲以图甲所示实验装置探究加速度与物体受力和质量的关系。图中A为小车,B为装有砝码的小盘,C为一端带有定滑轮的长木板,小车通过纸带与电磁打点计时器相连。(g =" 10" m/s2)某同学通过调整木板倾角平衡好摩擦力后,在保持小车质量不变的情况下,挂上砝码盘后通过多次改变砝码质量,作出小车加速度a与砝码重力的图象如图乙所示。则根据图象由牛顿第二定律得小车的质量为     kg,小盘的质量为     kg。(计算结果均保留到小数点后两位)

 

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