力学篇
第一讲 点的直线运动
例题1(2008华约)在赤道上的A处静止放置一个小物体。现在设想地球对小物体的万有引力突然消失,则在数小时内,小物体相对于A点处的地面来说,将 。 A.水平向东飞去
B.原地不动,物体对地面的压力消失 C.向上并渐偏向西方飞去 D.向上并渐偏向东方飞去 E.一直垂直向上飞去
练习1 (13苏大)太阳从东边升起,西边落下是地球上的自然现象,但是在某些条件下,在纬度较高地区上空飞行的飞机上,旅客可以看到太阳从西边升起的奇特现象,这些条件是( )
A时间必须在清晨,飞机正在由东向西飞行,飞机的速度必须较大 B时间必须在清晨,飞机正在由西向东飞行,飞机的速度必须较大 C时间必须在傍晚,飞机正在由东向西飞行,飞机的速度必须较大 D时间必须在傍晚,飞机正在由西向东飞行,飞机的速度不能太大。
练习2 (12复旦)在马路旁观察会感觉马路上开行的汽车白天快夜晚慢,这是因为( ) A夜晚看不清马路两旁的参照物(房屋,行道等)B夜晚看不清车身 C白天车速的确较快D夜晚司机比较小心会降低车速。
练习3(12复旦)对不同的惯性参照物,如下物理量中与参照系无关的是( ) A动能 B功 C力 D声音频率
例题2(10南大强化) 图示,地面上有一固定的小球,球面的斜上方P处有一小球。现要求确定一条从P到球面的光滑斜直轨道,使小球从静止开始沿轨道滑行到球面上经历时间最短。
1
练习4(11北大保送)PQC三点在同一竖直平面圆周上,PQ、QC、CP均为光滑细杆,PC为直径,Q处有一小圆环连接使小球顺利转弯,如果套在PC杆上的小球从顶点P静止释放,分别沿PQC轨道和PC竖直轨道运动,若沿PQC运动时间是沿PQ时间的1.5倍,求∠PCQ。
C
练习5如图所示,竖直平面上有一条光滑的1/4圆轨道AB弧,圆心O与A点等高,A到B又有一条直线轨道。小球从A点自静止出发沿AB弧轨道到达B点需要时间为t1,沿直线轨道到B点的时间为t2,比较t1与t2哪个大?
例题3图示,在光滑水平面上立着一根半径为R的竖直圆柱子,借组长为L的细长线将小冰球与圆柱子相连。开始冰球位于水平面上并且线被拉紧,现在猛一推冰球,使其具有垂直于线的初速度v0,于是冰球开始绕柱子运动,将线缠在柱子上。不计一切摩擦。线系在柱子下部,位于冰球滑动的水平面内。问经过多少时间后线全部缠在柱子上?
练习6(05同济)老鼠离开洞穴沿直线行进,它的速度与到洞穴的距离成反比,当它行进到离洞穴距离为d1的甲处时速度是v1,则它行进到离洞穴距离为d2的乙处时的速度是多少?从甲到乙用去的时间是多少?
2
例题4(12华约)如图所示为测量重力加速度的实验装置。装置包括:固定在水平底板上带有刻度的直杆;三个可通过螺丝固定在直杆上的支架A、B、C(这些支架上可以固定相应器材);小钢珠一个;小型电磁铁一个(用于吸住或释放小钢珠);光电门两个(用于测量钢珠通过两个光电门之间距离所需的时间,另一个光电门触发后停止计时)。
(1)试设计实验,通过测量小球在不同路程下的平均速度,作图求出当地重力加速度的值。(2)出实验原理(3)写出实验步骤,及需要测量的物理量。
练习7(12卓越)液体的黏滞系数是描述液体粘滞性大小的物理量。落球法测定蓖麻油的粘滞系数?,通常是将蓖麻油装满长为 1 m左右圆柱形玻璃筒,通过测得小球竖直落入蓖麻油后做匀速运动时的速度来获得。小球在蓖麻油中下落时刻受到重力、浮力和粘滞阻力F的作用,其中粘滞阻力F?3??vd(其中d、v分别是小球的直径和速度),当小球匀速运动时,利用受力平衡条件求出?,于是测得小球匀速运动的速度是这个实验的关键。若你手中只有秒表和毫米刻度尺可以利用,①你怎样确定小球已经做匀速运动了?②如何测得小球的匀速运动速度?
3
第二讲 相对运动
例1一人骑自行车向东行驶,当车速为4m/s时,他感到风从正南方吹来,当车速增加到7m/s时,他感到风从东南方向(东偏南45°)吹来,则风对地的速度大小为( ) A 7m/s B 6m/s C 5m/s D 4m/s
练习1(11西交大)如图所示,P是从港口A出发去拦截正以速度v0沿直线匀速航行的B船,P船与B船所在航线的垂直距离为a 。P启航时,P船与B船的距离为b(b > a),P 船一启航就匀速运动,求P船能拦截到B船的最小速率。
练习2如图所示,几辆相同的汽车以相等的速度v沿宽为c的直公路行驶,每车宽为b,头尾间距为a,则人能以最小的速度沿一直线穿过马路所用的时间为多少?
例2 图1,汽车A在水平的河岸上,通过定滑轮拖动河中的船B,当车A的速度为v时,它的加速度为a,此时OB绳与水平方向夹角为?,OB?l。求此时刻船B的速度v?及加速度a?。
练习3(18预赛)如图所示,杆OA长为R,可绕过O点的水平轴在竖直平面内转动,其端点A系着一跨过定滑轮B、C的不可伸长的轻绳,绳的另一端系一物块M,滑轮的半径可忽略,B在O的正上方,OB之间的距离为H。某一时刻,当绳的BA段与OB之间的夹角为?时,杆的角速度为?,求此时物块M的速率vM。
4
练习4(11华约)图示,AB杆以恒定角速度绕A点转动,并带动套在水平杆OC上的小球M运动。运动开设时,AB杆在竖直位置,则小环M的加速度将( ) A。逐渐增大。B。先减小后增大。C。先增大后减小。D。逐渐减小。
例3(11预赛)顶杆AB可在竖直滑槽K内滑动,其下端由凹轮M推动,凸轮绕O轴以匀角速ω转动,图1。在图示的瞬时,OA=r,凸轮轮缘与A接触法线n与OA之间的夹角为α,求此瞬时顶杆AB 的速度。
练习32图示,杆AB搁置在半径为R的半圆柱上,A端沿水平面以相等的速度v做直线运动,杆与水平面夹角?。图示瞬间。杆与半圆柱相切于C点,此时杆上C点的速度大小是多少?圆柱上与杆相切的切点移动的速度又是多少?
5