■安徽省懷寧縣高河中學(xué) 張北春(特級(jí)教師)

一、選擇題(本題共12小題,在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,1～6題只有一項(xiàng)符合題目要求,7～12題有多項(xiàng)符合題目要求)

1.2018年7月10日,我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長征三號(hào)甲運(yùn)載火箭,成功發(fā)射了第三十二顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星?；鸺谏者^程中向后噴出高速氣體,從而獲得較大的向前速度。火箭飛行所能達(dá)到的最大速度是燃料燃盡時(shí)火箭獲得的最終速度。影響火箭最大速度的因素是火箭( )。

A.噴出的氣體速度

B.開始飛行時(shí)的質(zhì)量

C.噴出的氣體總質(zhì)量

D.噴出的氣體速度和火箭的始、末質(zhì)量之比

2.有一條小蟲清晨6時(shí)起從地面沿樹桿向上爬,它爬到樹頂時(shí)是下午6時(shí),第二天清晨6時(shí)起它又從樹頂沿樹桿向下爬,它爬回地面時(shí)是下午4時(shí)。若小蟲的爬行速度時(shí)快時(shí)慢,則兩天中相同鐘點(diǎn)(時(shí)、分、秒)它爬過樹桿上相同高度的機(jī)會(huì),下面說法中正確的是( )。

A.一定有一次 B.可能沒有

C.可能有兩次 D.一定沒有

3.2018年暑假,小明旅游到一家農(nóng)家樂餐廳就餐時(shí)發(fā)現(xiàn),店內(nèi)竟有真驢拉磨磨玉米面。假設(shè)驢拉磨的平均用力大小為500N,運(yùn)動(dòng)的半徑為1m,則驢拉磨轉(zhuǎn)動(dòng)一周所做的功為( )。

A.0 B.500J

C.500πJ D.1000πJ

4.“打水漂”是人類最古老的游戲之一,游戲者運(yùn)用手腕的力量使撇出去的石頭在水面上彈跳數(shù)次。假設(shè)游戲者在地面上以速度v0拋出質(zhì)量為m的石頭,拋出后石頭落到比拋出點(diǎn)低h的水平面上。若以拋出點(diǎn)為零勢能點(diǎn),且不計(jì)空氣阻力,則以下說法中正確的是( )。

A.拋出后石頭落到水平面上時(shí)的勢能為mgh

B.拋出后石頭落到水平面上時(shí)重力對(duì)石頭做的功為-mgh

圖1

5.如圖1所示,在光滑固定的水平長桿上套著一個(gè)光滑的質(zhì)量為m的滑環(huán)A,滑環(huán)通過一根不可伸長的輕繩懸吊一質(zhì)量M=3m的重物B(可視為質(zhì)點(diǎn)),輕繩長為L。將滑環(huán)A固定在水平桿上,給重物B一個(gè)水平瞬時(shí)沖量作用,使重物B向左擺動(dòng),且恰好剛碰到水平桿。若滑環(huán)A不固定,仍給重物B以同樣大小的沖量作用,則重物B擺起的最大高度為( )。

6.2018年7月8日,全國殘疾人冰壺錦標(biāo)賽在北京中體奧冰壺運(yùn)動(dòng)中心落幕。如圖2所示,可視為質(zhì)點(diǎn)的冰壺以初速度v滑至O點(diǎn)后做勻減速直線運(yùn)動(dòng),滑到C點(diǎn)時(shí)速度恰好為零,若OA=AB=BC,冰壺依次滑過A、B、C點(diǎn)時(shí)的速度之比為vA∶vB∶vC,滑過OA、AB、BC三段所用的時(shí)間之比為tOA∶tAB∶tBC,則( )。

圖2

7.如圖3所示,光滑水平地面上放置著光滑的四分之一圓弧面體M,圓弧面上有一小物塊m從頂端由靜止下滑。關(guān)于小物塊下滑過程,下列說法中正確的是( )。

圖3

A.小物塊的重力勢能減少量等于其動(dòng)能的增加量

B.小物塊經(jīng)過圓弧最低點(diǎn)時(shí)受到的支持力大小等于其重力的3倍

C.圓弧面體對(duì)小物塊的支持力做負(fù)功

D.圓弧面體對(duì)小物塊的支持力做功與小物塊對(duì)圓弧面的壓力做功的總和為零

8.2018年天空中出現(xiàn)了150年來的首次“超級(jí)藍(lán)色月全食”。所謂“超級(jí)月亮”,就是月球沿橢圓形軌道繞地球運(yùn)動(dòng)到近地點(diǎn)的時(shí)刻,此時(shí)的月球看起來比在遠(yuǎn)地點(diǎn)時(shí)的月球大,亮度高。下列說法中正確的是( )。

A.月球的公轉(zhuǎn)周期小于地球同步衛(wèi)星的公轉(zhuǎn)周期

B.月球在遠(yuǎn)地點(diǎn)的線速度小于地球的第一宇宙速度

C.月球在遠(yuǎn)地點(diǎn)的加速度小于在近地點(diǎn)的加速度

D.月球在遠(yuǎn)地點(diǎn)的機(jī)械能小于在近地點(diǎn)的機(jī)械能

9.汽車沿平直公路以恒定功率P從靜止開始啟動(dòng),如圖4所示為牽引力F與速度v的關(guān)系,加速過程在圖中的T點(diǎn)結(jié)束,所用的時(shí)間t=8s,經(jīng)歷的路程s=50m,8s后汽車做勻速運(yùn)動(dòng)。若汽車所受阻力始終不變,則( )。

圖4

A.汽車做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的牽引力大小為2×104N

B.汽車所受阻力的大小為4×104N

C.汽車的恒定功率為1.6×105W

D.汽車的質(zhì)量為8×103kg

10.2018年7月中旬,位于沈陽東陵公園南的百畝荷花湖,游船徜徉荷花叢中,美景如畫。如圖5所示,甲、乙兩游船在靜水中的速度相等,渡河時(shí)甲船船頭向河的上游偏,乙船船頭向河的下游偏,兩船在靜水中的速度方向與河岸的夾角大小相等。水流速度恒定,下列說法中正確的是( )。

圖5

A.甲船渡河時(shí)間短,乙船渡河時(shí)間長

B.乙船渡河的實(shí)際位移大小可能等于河寬

C.甲船渡河的實(shí)際速度小于乙船的實(shí)際速度

D.在渡河過程中,甲、乙兩船不可能相遇

11.“蹦極”是一種富有刺激性的勇敢者的運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目。如圖6甲所示,一根彈性橡皮繩的一端系住人的腰部、另一端系于跳臺(tái)上?！氨臉O”過程中,質(zhì)量為60kg的運(yùn)動(dòng)員從O點(diǎn)由靜止下落,下落過程中運(yùn)動(dòng)員的速度與下落距離間的關(guān)系如圖6乙所示。橡皮繩的自然長度為12m,且始終在彈性限度內(nèi),遵循胡克定律,不計(jì)橡皮繩的質(zhì)量及空氣阻力,取重力加速度g=10m/s2,則( )。

圖6

A.運(yùn)動(dòng)員在下落過程中橡皮繩的平均拉力大小約為900N

B.運(yùn)動(dòng)員在下落過程中的最大加速度大小約為25m/s2

C.運(yùn)動(dòng)員在下落過程中橡皮繩的彈性勢能最大值約為2.16×104J

D.當(dāng)橡皮繩上的拉力為1200N時(shí),運(yùn)動(dòng)員的速度大小約為18m/s

12.質(zhì)量m=1kg的物體在水平拉力F的作用下在水平地面上由靜止開始運(yùn)動(dòng),在45s末撤去拉力,其v-t圖像如圖7所示,空氣阻力不計(jì),以下判斷中正確的是( )。

圖7

A.在物體運(yùn)動(dòng)的全過程中產(chǎn)生的熱量為750J

B.水平拉力F做的功為1500J

C.物體在前20s內(nèi)受到的拉力為5N

D.物體在前20s內(nèi)與45s～75s內(nèi)的平均速度相同

二、實(shí)驗(yàn)題

13.某研究小組的同學(xué)用如圖8所示的裝置研究小車質(zhì)量一定時(shí)其加速度與受到的作用力的關(guān)系。

圖8

圖9

(1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出的小車的加速度a和小車所受拉力F的圖像如圖9所示。甲同學(xué)畫出的圖像為直線Ⅰ,造成這一結(jié)果的原因是:在平衡摩擦力時(shí)____。乙同學(xué)畫出的圖像為曲線Ⅱ,造成這一結(jié)果的原因是:沒有滿足小車的質(zhì)量____砝碼與砝碼盤的總質(zhì)量。

(2)用天平測出砝碼與砝碼盤的總質(zhì)量m及小車的質(zhì)量M,對(duì)于該實(shí)驗(yàn)的認(rèn)識(shí),下列說法中正確的是____。

A.該實(shí)驗(yàn)應(yīng)用了等效替代的思想方法

B.該實(shí)驗(yàn)應(yīng)用了控制變量的思想方法

C.實(shí)驗(yàn)時(shí)必須先接通電源后釋放小車

(3)已知交流電源的頻率為50Hz,某次實(shí)驗(yàn)得到的紙帶如圖10所示,圖中兩相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)點(diǎn)未畫出,由該紙帶可求得小車的加速度a=____m/s2。(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)

圖10

三、解答題

14.2018年下半年,杭黃高速鐵路即將建成通車,該鐵路連接浙江杭州與安徽黃山,并穿過富春江、新安江、千島湖等風(fēng)景名勝區(qū)。動(dòng)車組是由幾節(jié)自帶動(dòng)力的車廂加幾節(jié)不帶動(dòng)力的車廂編成一組。假設(shè)有一動(dòng)車組由六節(jié)車廂連接而成,每節(jié)車廂的總質(zhì)量均為m=8×104kg。其中第一節(jié)、第二節(jié)帶動(dòng)力,它們的額定功率P1=P2=2×107W(第一節(jié)車廂達(dá)到額定功率時(shí)若功率不夠用則啟動(dòng)第二節(jié)車廂),列車在行駛過程中受到的阻力恒為自身重力的0.1倍,取g=10m/s2。求:

(1)該動(dòng)車組的最大行駛速度。

(2)若列車以1m/s2的加速度勻加速啟動(dòng),求t=10s時(shí),第一節(jié)和第二節(jié)車廂之間拉力的大小。

15.我國的“天鏈一號(hào)”衛(wèi)星是地球同步衛(wèi)星,它可以為中低軌道衛(wèi)星提供數(shù)據(jù)通訊。發(fā)射地球同步衛(wèi)星時(shí),需要先將衛(wèi)星發(fā)射到距地面高度為h1的近地圓形軌道上,再在衛(wèi)星經(jīng)過A點(diǎn)時(shí)點(diǎn)火使其變軌進(jìn)入橢圓形軌道,最后在橢圓形軌道的遠(yuǎn)地點(diǎn)B點(diǎn)再次點(diǎn)火將衛(wèi)星送入同步軌道,如圖11所示。已知地球同步衛(wèi)星的運(yùn)行周期為T,地球的半徑為R,地球表面重力加速度為g,忽略地球自轉(zhuǎn)的影響。求:

圖11

(1)衛(wèi)星在近地點(diǎn)A時(shí)的加速度大小。

(2)遠(yuǎn)地點(diǎn)B距地面的高度。

16.如圖12所示,光滑的水平桌面AB離地高度h=0.8m,左邊是光滑豎直半圓形軌道,其半徑R=0.5m,用輕質(zhì)細(xì)線連接甲、乙兩物體(可視為質(zhì)點(diǎn)),且兩物體中間夾一輕質(zhì)彈簧,彈簧與兩物體不拴連。甲物體的質(zhì)量m1=1kg,乙物體的質(zhì)量m2=2kg,兩物體靜止在桌面上。燒斷細(xì)線,甲物體離開彈簧后恰好能到達(dá)半圓形軌道的最高點(diǎn)D,取重力加速度g=10m/s2,不計(jì)空氣阻力,求:

圖12

(1)乙物體落地時(shí)距桌面右邊緣A點(diǎn)的水平距離。

(2)燒斷細(xì)線前壓縮的輕質(zhì)彈簧貯存的彈性勢能。

17.在大型物流貨場,廣泛地應(yīng)用傳送帶來搬運(yùn)貨物。如圖13甲所示,一足夠長的水平傳送帶以恒定的速度運(yùn)動(dòng),一質(zhì)量m=2kg的小物塊A隨傳送帶一起運(yùn)動(dòng),被一水平向右飛來的子彈擊中,且子彈從小物塊中穿過(不計(jì)子彈穿過小物塊的時(shí)間)。利用速度傳感器記錄下的小物塊被子彈擊中后的速度隨時(shí)間的變化關(guān)系如圖13乙所示(取向左為正方向)。已知皮帶始終是繃緊的,取g=10m/s2。

圖13

(1)小物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ。

(2)小物塊與傳送帶之間由于摩擦而產(chǎn)生的內(nèi)能。

一、選擇題(本題共12小題,在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,1～6題只有一項(xiàng)符合題目要求,7～12題有多項(xiàng)符合題目要求)

1.2018年7月7日,物理學(xué)家丁肇中教授訪問山東大學(xué)。他因發(fā)現(xiàn)新的基本粒子-J粒子而同獲1976年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)和美國政府的勞倫斯獎(jiǎng)。許多物理學(xué)家的科學(xué)研究推動(dòng)了人類文明的進(jìn)程,下列說法中正確的是( )。

A.伽利略最早對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)進(jìn)行科學(xué)研究,否定了亞里士多德的錯(cuò)誤論斷

B.牛頓通過“理想實(shí)驗(yàn)”得出結(jié)論:運(yùn)動(dòng)必具有一定速度,如果它不受力,它將以這一速度永遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去

C.笛卡兒認(rèn)為在同一地點(diǎn),重的物體和輕的物體下落快慢不同

D.亞里士多德認(rèn)為,必須有力作用在物體上,物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)才會(huì)改變

2.甲、乙兩輛汽車在平直的公路上沿同一方向做直線運(yùn)動(dòng),t=0時(shí)刻同時(shí)經(jīng)過公路旁的同一個(gè)路標(biāo)。在描述兩車運(yùn)動(dòng)的v-t圖像中,直線a、b分別描述了甲、乙兩車在0～20s內(nèi)的運(yùn)動(dòng)情況,如圖1所示。關(guān)于兩車之間的位置關(guān)系,下列說法中正確的是( )。

圖1

A.在0～10s內(nèi)兩車逐漸靠近

B.在10s～20s內(nèi)兩車逐漸遠(yuǎn)離

C.在5s～15s內(nèi)兩車的位移相等

D.在t=10s時(shí)兩車在公路上相遇

圖2

3.如圖2所示,傾角為θ的斜面體C置于水平面上,在它的斜面上放有質(zhì)量為m的木塊B,一根平行于斜面的細(xì)線一端拴在木塊B上,另一端連接一個(gè)輕環(huán)A,并將輕環(huán)套在一根兩端固定、粗糙的水平直桿上。整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài),則下列判斷中正確的是( )。

A.若斜面體的斜面粗糙,則木塊B一定受到四個(gè)力的作用

B.若斜面體的斜面粗糙,則水平面對(duì)斜面體的摩擦力一定為零

C.若斜面體的斜面光滑,則水平面對(duì)斜面體的支持力與B、C兩物體的總重力大小相等

D.若斜面體的斜面光滑,則水平面對(duì)斜面體的摩擦力大小為mgsinθcosθ

圖3

4.如圖3所示,在光滑水平面上有半徑相等的小球甲和乙,兩小球的質(zhì)量相等,靜止的乙球上固定一輕質(zhì)彈簧,甲球以速度v水平向右運(yùn)動(dòng),從甲球與彈簧接觸至彈簧被壓縮到最短的過程中,下列說法中正確的是( )。

A.甲、乙兩球的動(dòng)量變化量相同

B.甲、乙兩球的動(dòng)量變化率相同

C.由甲、乙兩球組成的系統(tǒng)的總動(dòng)量保持不變

D.由甲、乙兩球組成的系統(tǒng)的總動(dòng)能保持不變

5.如圖4所示,在光滑的水平地面上有一可被視為質(zhì)點(diǎn)的木塊,其質(zhì)量為1kg,在水平恒力F=5N的作用下沿x軸正方向由靜止開始運(yùn)動(dòng)2s,位移為x1。2s末把外力改為沿y軸正方向,但大小保持不變,再經(jīng)過2s,木塊到達(dá)P點(diǎn),則4s末木塊到出發(fā)點(diǎn)的距離和木塊的速度大小分別為( )。

圖4

6.如圖5所示,表面光滑的曲面固定在水平桌面上,可被視為質(zhì)點(diǎn)的小球從曲面上由靜止釋放,小球離開曲面末端后做平拋運(yùn)動(dòng),最后撞到離曲面末端水平距離d=0.4m的豎直墻壁上。要使小球撞到墻壁時(shí)的速度最小,小球由靜止釋放的高度h應(yīng)為( )。

圖5

A.0.1m B.0.2m

C.0.4m D.0.8m

7.2018年6月1日,云南西雙版納上空的隕石雨散落在勐海縣勐遮鎮(zhèn)。假設(shè)一塊隕石從外太空飛向地球可簡化為三個(gè)階段,如圖6所示。第一個(gè)階段:從外太空到A點(diǎn)剛好進(jìn)入大氣層;第二個(gè)階段:從A點(diǎn)到B點(diǎn)由于受地球引力和大氣層空氣阻力的作用,軌道半徑漸漸變小;第三個(gè)階段:在離地面較近時(shí),隕石加速墜落,若不計(jì)隕石的質(zhì)量變化,在離地面較近時(shí),隕石加速墜落的加速度大小為0.8g。已知重力加速度大小為g,則下列說法中正確的是( )。

圖6

A.第一個(gè)階段隕石減速飛向A點(diǎn)

B.第二個(gè)階段隕石繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)速度漸漸變大

C.第三個(gè)階段若墜落的高度為h,則隕石的機(jī)械能減少了0.8mgh

D.第三個(gè)階段若墜落的高度為h,則隕石的動(dòng)能增加了0.8mgh

8.2018年7月10日,第十六屆浙江省運(yùn)會(huì)的蹦床技巧比賽在湖州市體育館落幕。蹦床比賽中運(yùn)動(dòng)員從最高點(diǎn)下落的過程可簡化為下述物理模型:如圖7所示,從O點(diǎn)自由下落到彈簧床上a位置,經(jīng)過合力為零的虛線b位置到達(dá)最低點(diǎn)虛線c位置,然后彈起。運(yùn)動(dòng)員可被視為質(zhì)點(diǎn),空氣阻力不計(jì),則( )。

圖7

A.運(yùn)動(dòng)員經(jīng)過b位置時(shí)速率最大

B.運(yùn)動(dòng)員從a位置到c位置機(jī)械能守恒

C.運(yùn)動(dòng)員在從a位置下落到c位置的過程中,動(dòng)能和重力勢能之和一直減小

D.a、c兩位置的高度差是a、b兩位置高度差的2倍

9.2018年6月5日,在跳水世界杯男子雙人3米板決賽中,中國組合曹緣/謝思埸奪得冠軍。假設(shè)跳水運(yùn)動(dòng)員進(jìn)入水中后因受到水的阻力而豎直向下做減速直線運(yùn)動(dòng),某運(yùn)動(dòng)員的質(zhì)量m=50kg,水對(duì)運(yùn)動(dòng)員的阻力大小恒為f=2500N,在該運(yùn)動(dòng)員減速下降深度h=1m的過程中(取g=10m/s2),下列說法中正確的是( )。

A.運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)能減少了2500J

B.運(yùn)動(dòng)員的重力勢能減少了500J

C.運(yùn)動(dòng)員的機(jī)械能減少了2000J

D.運(yùn)動(dòng)員克服阻力做功2500J

10.如圖8所示,動(dòng)物園里的一只小猴子的質(zhì)量為m,它抓住一端固定的輕繩,從猴山上跟輕繩的固定端同一高度處擺下。在小猴子到達(dá)輕繩呈豎直狀態(tài)時(shí)放開輕繩,小猴子水平飛出。已知繩長為L,輕繩的固定端到地面的距離為2L。不計(jì)空氣阻力,小猴子可看成質(zhì)點(diǎn),則( )。

圖8

B.小猴子擺到最低點(diǎn)水平拋出前,小猴子對(duì)繩的拉力大小為mg

C.小猴子的落地點(diǎn)離繩的固定端的水平距離為2L

11.2022年冬奧會(huì)由北京和張家口承辦,滑雪是冬奧會(huì)的比賽項(xiàng)目之一。某滑雪道可被視為斜面,滑雪道長s=1000m,豎直高度h=500m。運(yùn)動(dòng)員從該滑雪道頂端由靜止開始滑下,經(jīng)t=180s到達(dá)滑雪道底端,此時(shí)速度v=20m/s。已知人和滑雪板的總質(zhì)量m=70kg,取g=10m/s2,下列說法中正確的是( )。

A.人和滑雪板到達(dá)滑雪道底端時(shí)的動(dòng)能為2.8×104J

B.斜面的傾角為30°

C.人和滑雪板到達(dá)滑雪道底端時(shí)重力的功率為1.4×104W

D.人和滑雪板在下滑過程中克服阻力做的功為3.36×105J

12.如圖9甲所示,一物塊(可看成質(zhì)點(diǎn))靜止在光滑水平面上,t=0時(shí)刻在水平力F的作用下開始運(yùn)動(dòng),力F隨時(shí)間t按正弦規(guī)律變化,如圖9乙所示,則( )。

圖9

A.第0.01s末,物塊的動(dòng)量最大

B.第0.02s末,物塊回到出發(fā)點(diǎn)

C.在0～0.01s時(shí)間內(nèi),力F的功率先增大后減小

D.在0.005s～0.015s時(shí)間內(nèi),力F的沖量為0

二、實(shí)驗(yàn)題

圖10

13.某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖10所示裝置做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)。讓重錘從高處由靜止開始下落,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在重錘拖著的紙帶上打出一系列的點(diǎn),對(duì)紙帶上的點(diǎn)跡進(jìn)行測量,即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。

(1)除帶夾子的重錘、紙帶、鐵架臺(tái)(含鐵夾)、電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、導(dǎo)線及開關(guān)外,在下列器材中,還必須使用的兩種器材是____。

A.交流電源

B.刻度尺

C.天平(含砝碼)

(2)選出一條點(diǎn)跡清晰的紙帶如圖11所示,根據(jù)紙帶可以判斷實(shí)驗(yàn)時(shí)紙帶的____(填“左”或“右”)端和重錘相連接。

圖11

(3)紙帶上的O點(diǎn)為打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的第一個(gè)點(diǎn),A、B、C為三個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),打點(diǎn)計(jì)時(shí)器通以頻率為50Hz的交變電流。用分度值為1mm的刻度尺測得OA=12.41cm,OB=18.90cm,OC=27.06cm,在計(jì)數(shù)點(diǎn)A和B、B和C之間還各有一個(gè)點(diǎn),重錘的質(zhì)量為1.00kg,重力加速度g=9.8m/s2。甲同學(xué)根據(jù)以上數(shù)據(jù)算出:當(dāng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出B點(diǎn)時(shí),重錘的重力勢能比開始下落時(shí)減少了____J,重錘的速度vB=____m/s,重錘的動(dòng)能比開始下落時(shí)增加了____J。(結(jié)果均保留三位有效數(shù)字)

(4)大多數(shù)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,重力勢能的減少量大于動(dòng)能的增加量,原因是____。

A.利用公式v=gt計(jì)算重錘的速度

C.存在空氣阻力和摩擦阻力的影響

D.沒有采用多次實(shí)驗(yàn)取平均值的方法

三、解答題

14.2018年7月17日?qǐng)?bào)道,殲-15艦載機(jī)將被正在研制的新型四代機(jī)代替,屆時(shí),我國軍隊(duì)在海上領(lǐng)域的能力將達(dá)到一個(gè)嶄新的高度。已知?dú)?15在跑道上加速時(shí)可能產(chǎn)生的最大加速度為5m/s2,當(dāng)殲-15的速度達(dá)到50m/s時(shí)才能離開航空母艦起飛。假設(shè)航空母艦處于靜止?fàn)顟B(tài)。求:

(1)若要求殲-15滑行160m后起飛,彈射系統(tǒng)必須使飛機(jī)具有多大的初速度?

(2)若“遼寧艦”上不裝彈射系統(tǒng),要求殲-15仍能從此艦上正常起飛,則該艦身長至少應(yīng)為多長?

(3)若“遼寧艦”上不裝彈射系統(tǒng),設(shè)航空母艦甲板長L=160m,為使殲-15仍能從此艦上正常起飛,可采用先讓“遼寧艦”沿飛機(jī)起飛方向以某一速度勻速航行,再讓殲-15起飛的方式,則“遼寧艦”的航行速度至少為多少?

15.如圖12所示,光滑坡道頂端距水平面的高度為h,質(zhì)量為m的小物塊A從坡道頂端由靜止滑下,進(jìn)入水平面上的滑道時(shí)無機(jī)械能損失,為使小物塊A制動(dòng),將輕彈簧的一端固定在水平滑道M處的墻上,另一端恰位于滑道的末端O點(diǎn)。已知在OM段,小物塊A與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ,其余各處的摩擦不計(jì),重力加速度為g。

圖12

(1)求小物塊滑到O點(diǎn)時(shí)的速度大小。

(2)求彈簧最大壓縮量為d時(shí)的彈性勢能(設(shè)彈簧處于原長時(shí)彈性勢能為零)。

(3)若小物塊A能夠被彈回到坡道上,則它能夠上升的最大高度是多少?

16.如圖13所示,物體A放在足夠長的木板B上,木板B靜止于水平面上。t=0時(shí)刻,電動(dòng)機(jī)通過水平細(xì)繩以恒力F拉木板B,使它做初速度為零,加速度aB=1m/s2的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。已知物體A的質(zhì)量mA和木板B的質(zhì)量mB均為2kg,物體A與木板B間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1=0.05,木板B與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2=0.1,最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力大小視為相等,取重力加速度g=10m/s2。求:

圖13

(1)物體A剛相對(duì)木板B運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度aA。

(2)t=1s時(shí),電動(dòng)機(jī)的輸出功率P。

(3)若t=1s時(shí),將電動(dòng)機(jī)的輸出功率立即調(diào)整為P'=5W,并在以后的運(yùn)動(dòng)過程中始終保持這一功率不變,t=3.8s時(shí)物體A的速度為1.2m/s。則在1s～3.8s這段時(shí)間內(nèi)木板B的位移為多少?

17.如圖14所示,在光滑的水平面上放一質(zhì)量M=10kg且足夠長的木板,質(zhì)量m=1kg、可視為質(zhì)點(diǎn)的滑塊放在木板的左端,滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.4。水平輕彈簧的左端O系在墻上固定不動(dòng),其勁度系數(shù)k=20N/m,自由端A與滑塊間的距離?，F(xiàn)給木板以水平向左的瞬時(shí)速度v0=10m/s,滑塊將由靜止開始向左運(yùn)動(dòng),與彈簧接觸后經(jīng)過時(shí)間t=0.05s,滑塊向左運(yùn)動(dòng)的速度達(dá)到最大值vmax=4.1m/s,取重力加速度g=10m/s2,彈簧的形變始終在彈性限度內(nèi),不計(jì)空氣阻力,若滑塊的速度始終小于木板的速度。求:(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

圖14

(1)滑塊剛接觸彈簧時(shí),木板的速度大小。

(2)滑塊從接觸彈簧至向左運(yùn)動(dòng)的速度達(dá)到最大值的過程中,彈簧對(duì)滑塊所做的功。

(3)滑塊向左運(yùn)動(dòng)的速度達(dá)到最大值時(shí),滑塊與木板左端之間的距離。