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风洞是研究空气动力学的实验设备。如图,将刚性杆水平固定在风洞内距地面高度H=3....

风洞是研究空气动力学的实验设备。如图,将刚性杆水平固定在风洞内距地面高度H=32m处,杆上套一质量m=3kg,可沿杆滑动的小球。将小球所受的风力调节为F=15N,方向水平向左。小球以速度=8m/s向右离开杆端,假设小球所受风力不变,取g=10m/s2。求:

1)小球落地所需时间和离开杆端的水平距离;

2)小球落地时的动能。

3)小球离开杆端后经过多少时间动能为78J?

 

(1)4.8m (2)120J (3)0.24s 0.4s 【解析】试题分析:(1)由题意可得小球在竖直方向做自由落体运动,由公式 带入数据可得运动时间为(1分) 小球在水平方向做匀减速运动,由牛顿第二定律 带入数据可得加速度为:(1分) 水平位移公式为: 带入数据可得位移为:(1分) (2)以小球为研究对象,令小球的初动能为,末动能为 由动能定理(1分) 带入数据可得(1分) (3)小球离开杆后经过时间t的水平位移(1分) 下落的高度为H, 由动能定理(1分) 将和代入得 带入数据得,(1分) 考点:自由落体、动能定理、牛顿第二定律。  
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考点分析:
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某缓冲装置的理想模型如图所示,劲度系数足够大的轻质弹簧与轻杆相连,轻杆可在固定的槽内移动,与槽间的滑动摩擦力恒为f。 轻杆向右移动不超过L 时,装置可安全工作。 一质量为m 的小车若以速度撞击弹簧,可使轻杆向右移动了L/4。轻杆与槽间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,且不计小车与地面的摩擦。

1若弹簧劲度系数为k,求轻杆开始移动时,弹簧的压缩量x

2求小车离开弹簧瞬间的速度V

3在轻杆运动的过程中,试分析小车的运动是不是匀变速运动?如果不是请说明理由,如果是请求出加速度a。

 

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某星球的半径为R,在该星球表面某一倾角为θ的山坡上以初速度平抛一物体,经过时间t该物体落到山坡上。求

1该星球表面的重力加速度;

2该星球的第一宇宙速度;

 

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某同学用如图所示的装置验证机械能守恒定律.一根细线系住钢球,悬挂在铁架台上,钢球静止于A点,光电门固定在A的正下方.在钢球底部竖直地粘住一片宽带为d的遮光条.将钢球拉至不同位置由静止释放,遮光条经过光电门的挡光时间t可由计时器测出,取作为钢球经过A点时的速度.记录钢球每次下落的高度h和计时器示数t,计算并比较钢球在释放点和A点之间的势能变化大小ΔEp与动能变化大小ΔEk,就能验证机械能是否守恒.

1)用ΔEp=mgh计算钢球重力势能变化的大小,式中钢球下落高度h应测量释放时的钢球球心到    之间的竖直距离.

A)钢球在A点时的顶端

B)钢球在A点时的球心

C)钢球在A点时的底端

2)用ΔEk=计算钢球动能变化的大小,用刻度尺测量遮光条宽度,示数如图所示,

其读数为      Cm.某次测量中,计时器的示数为00100 s,则钢球的速度为v=            m/s

3)下表为该同学的实验结果:

他发现表中的ΔEpΔEk之间存在差异,你认为这是 造成的.应该如何修正       

 

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用如图所示的装置测量弹簧的弹性势能。将弹簧放置在水平气垫导轨上,左端固定,右端在O点;在O点右侧的B、C位置各安装一个光电门,计时器图中未画出与两个光电门相连。先用米尺测得B、C两点间距离s,再用带有遮光片的滑块压缩弹簧到某位置A,静止释放,计时器显示遮光片从B到C所用的时间t,用米尺测量A、O之间的距离x。

1计算滑块离开弹簧时速度大小的表达式是______。

2为求出弹簧的弹性势能,还需要测量______。

A弹簧原长

B当地重力加速度

C滑块含遮光片的质量

3增大A、O之间的距离x,计时器显示时间t将______。

A增大    B减小    C不变

 

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我国高铁技术处于世界领先水平,和谐号动车组是由动车和拖车编组而成,提供动力的车厢叫动车,不提供动力的车厢叫拖车。假设动车组各车厢质量均相等,动车的额定功率都相同,动车组在水平直轨道上运行过程中阻力与车重成正比,某列动车组由8节车厢组成,其中第15节车厢为动车,其余为拖车,则该动车组( )。

A. 启动时乘客受到车厢作用力的方向与车运动的方向相反

B. 做匀加速运动时,第56节与第67节车厢间的作用力之比为3:2

C. 进站时从关闭发动机到停下来滑行的距离与关闭发动机时的速度成正比

D. 与改为4节动车带4节拖车的动车组最大速度之比为1:2

 

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