则:
(1)在步骤d中,该同学测得x4=40.00cm,则配重重力所做的功W4=________J;(g取10m/s,结果保留两位有效数字)
(2)该同学得到的v?W图象如图2所示。通过图象可知,打A点时对应小车的速度v0=__________m/s。(结果保留两位有效数字)
22
图2
四、计算题(解答应写出必要的文字说明、方程式及计算步骤,只写出最后答案的不得分,有数值计算的题,答案必须写出数值和单位,本题4个小题,共38分。)
19. (8分)同学们在学习了平抛运动知识后,对体育课推铅球的运动进行了研究。某男同学身高1.8m,现以水平初速度把铅球平推出去,测得他推铅球成绩是3.63m:若把球的运动看作是平抛运动,球平推出的高度近似看作等于人的身高,g取10m/s,求:
(1)球被推出时的初速度的大小;(2)球落地的末速度的大小。
20. (8分)如图所示,用长为L的细绳拴住一个质量为m的小球,当小球在水平面内做匀速圆周运动时,细绳与竖直方向成θ角,求:
2
(1)细绳对小球的拉力; (2)小球做匀速圆周运动的周期。
21. (10分)一卫星绕某一行星表面附近做匀速圆周运动,其线速度大小为v。假设宇航员在该行星表面上用弹簧测力计测量一质量为m的物体重力,物体静止时,弹簧测力计的示数为N,已知引力常量为G,求这颗行星的质量。
22. (12分)如图所示,光滑水平面AB与竖直面的半圆形导轨在B点衔接,导轨半径R,一个质量为m的物块静止在A处压缩弹簧,把物块释放,在弹力的作用下获得一个向右的速度,当它经过B点进入导轨瞬间对导轨的压力为其重力的7倍,之后向上运动恰能完成
半圆周运动到达C点,不计空气阻力,g取10m/s,求:
2
(1)弹簧对物块的弹力做的功;
(2)物块从B至C克服摩擦阻力所做的功; (3)物块离开C点后落回水平面时动能的大小。
【试题答案】
一、单选题:(3×8=24分)
1. B 2. C 3. C 4. D 5. B 6. A 7. C 8. D 二、混选题:(4×4=16分)
9. BD 10. AC 11. AD 12. AC 三、填空题:(共22分)
13. 2Ek(2分) 14. 450(2分);300(2分) 15. 100(2分) 16. AC(2分) 17.
s1?s2(2分);0.142m(2分);0.140m(2分) 2T重物下落时受到阻力作用,重物要克服阻力做功而损失一部分机械能。(2分) 18. 0.40(2分);0.50(2分); 四、计算题:(共8+8+10+12=38分) 19. (8分)解:
(1)铅球做平抛运动,竖直方向做自由落体运动:h?12 gt 解得:t?0.6s(2分)
2水平方向做匀速直线运动:x?vt 解得:v?63m/s;(2分) (2)落体时竖直方向速度vy?gt?6m/s(2分);落地时末速度v?2v2?vy?
12m/s(2分)
20. (8分)
解:对小球进行受力分析(图略),并分解拉力F,由牛顿第二定律可知:
(2分)?Fcos??mg? ?4?2?Fsin??m2r(2分)?T而由几何关系可知:r?Lsin?(2分) 解得:F?mgLcos?(1分) T?2?(1分) cos?g21. (10分)
由N?mg得g?N/m,(2分);在行星表面GMm/R?mg,(3分)
卫星绕行星做匀速圆周运动,万有引力提供向心力,则GMm/R?mv/R(3分)
222mv4联立以上各式得M? (2分)
GN22. (12分)
(1)由牛顿第二定律,有:
2vB7mg?mg?m(2分)
R
?EKB?12mvB?3mgR。(1分) 2根据动能定理,可求得弹簧弹力对物体所做的功为:W弹?EKB?3mgR。(1分) (2)物块到达C点仅受重力mg,据牛顿第二定律,有:
2vCmg?,(2分)
R
?EKC?12(1分) mvC?0.5mgR。
2物体从B到C只有重力和阻力做功,根据动能定理,有:
Wf?mg?2R?EKC?EKB,(2分) ?Wf?0.5mgR?3mgR?2mgR??0.5mgR。
(1分)
(3)物体离开轨道后做平抛运动,仅有重力做功,机械能守恒,有: (2分) EK??EKC?EPC?0.5mgR?2mgR?2.5mgR。