题目列表(包括答案和解析)
17、跳水运动是我国体育运动的优势项目,某运动员参加10m跳台的跳水比赛,如其质量为m=60kg,其体形可等效为长度L=1.0m,直径d=0.3m的圆柱体,不计空气阻力,运动员站立在跳台上向上跳起到达最高点时,他的重心离跳台台面的高度为1.3m,在从起跳到接触水面过程中完成一系列动作,入水后水的等效阻力F(未包含浮力)作用于圆柱体的下端面,F的数值随入水深度y变化的函数图象如图所示,该直线与F轴相交于F=2.5mg处,与y轴相交于y=h (某一未知深度),已知水的密度ρ=1×103㎏/m3,根据以上的数据进行估算(g取10m/s2)。
(1)运动员起跳瞬间所做的功;
(2)运动员起跳瞬间获得的速度大小;
(3)运动员刚接触到水面瞬间的动能;
(4)运动员入水可以达到的最大深度h (结果保留两位有效数字)。
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16、
设想宇航员完成了对火星表面的科学考察任务,乘坐返回舱返回围绕火星做圆周运动的轨道舱,如图所示。为了安全,返回舱与轨道舱对接时,必须具有相同的速度。已知返回舱返回过程中需克服火星的引力做功
,返回舱与人的总质量为m,火星表面的重力加速度为g ,火星的半径为R,轨道舱到火星中心的距离为r。已知引力常量为G,求:
(1)火星的质量;
(2)火星的第一宇宙速度大小;
(3)轨道舱的运行速度大小;
(4)火星表面大气阻力和返回舱的初速度不计,则该宇航员乘坐的返回舱至少需要获得多少能量才能返回轨道舱?
15、质量m为3×106kg的列车,在恒定的额定功率下,沿平直的轨道由静止开始出发,在运动的过程中受到的阻力Ff大小恒定,经过103s后速度达到最大行驶速度vm=20m/s,此时司机发现前方4×103m处的轨道旁山体塌方,便立即紧急刹车,刹车过程附加的制动力F’恒为9×104N。结果列车正好到达轨道毁坏处停下。求:
(1)刹车过程列车所受合力做功;
(2)整个行驶过程中列车所受的阻力Ff的大小;
(3)列车的额定功率;
(4)列车从出发到停下经过的总行程。
14、如图,一内壁光滑的环形细圆管,固定于竖直平面内,环的半径为R(比细管的直径大得多),在圆管中有一个直径与细管内径相同的小球(可视为质点),小球的质量为m,设某一时刻小球通过轨道的最低点时对管壁的压力为5.5mg.此后小球便作圆周运动,求:
(1)小球在最低点时具有的动能;
(2)小球经过半个圆周到达最高点时具有的动能;
(3)在最高点时球对管内壁的作用力大小及方向;
(4)若管内壁粗糙,小球从最低点经过半个圆周恰能到达最高点,则小球此过程中克服摩擦力所做的功。
13、
如图所示的轨道,ab段及cd段是光滑的弧面,bc段为中间水平部分,长为2m,与物体间的动摩擦因数为0.2,若物体从ab段高0.8m处由静止下滑,g取10m/s2,求:
(1)物体第一次到达b点时的速度大小;
(2)物体在cd段运动时可达到的离地最大高度.
12.质量为m1、m2的两个星球组成双星,它们在相互之间的万有引力作用下绕两球连线上某点O做匀速圆周运动,则它们各自运动的周期T1∶T2= ,半径r1∶r2= ,线速度v1∶v2= ,向心加速度a1∶a2= 。
11、A、B两物体的质量之比mA︰mB=2︰1,它们以相同的初速度v0在水平面上做匀减速直线运动,直到停止。
(1)若A、B两物体所受摩擦阻力相同,则整个过程中A、B两物体克服摩擦阻力做的功之比WA︰WB分别为
,运动位移之比
=
(2)若A、B两物体与地面的动摩擦因数相同,则整个过程中A、B两物体运动位移之比
=
,运动时间之比为
=
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10、
质量为1kg的物体静止在光滑水平面上,从t=0时刻开始受到水平力F的作用。力F与时间t的关系如图所示,则此物体
A.前2s内动能先增后减,2s末动能8J
B.从t=0s开始,每经2s动能增加8J
C.前10s内F力做功400J
D.每个奇数秒内的F的平均功率比前一奇数秒内的平均功率多32W
9、质量为m的物体在拉力F的作用下从静止出发以2g的加速度匀加速上升h,则
A.物体的机械能增加2mgh
B.物体的重力势能增加mgh
C.物体的动能增加Fh
D.F做功等于物体增加的动能加上物体增加的势能
8、甲为地球赤道上的建筑物,乙为同步卫星。则关于甲、乙绕地轴作圆周运动的周期T、线速度v、向心加速度a以及甲、乙所在位置的重力加速度g的大小关系正确的是
A.g甲=g乙 B.a甲< a乙 C.T甲=T乙 D.v甲<v乙
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