高二物理学业水平测试练习三
(圆周运动及动能定理)
1、如图所示,物体在离斜面底端4m处由静止滑下,若动摩擦因数均为O.5,斜面倾角为37°,斜面与平面间由一小段圆弧连接,求物体能在水平面上滑行多远?
2、如图所示,质量为m的钢珠从高出地面h处由静止自由下落,落到地面进入沙坑h/10停止,则
(1)钢珠在沙坑中受到的平均阻力是重力的多少倍?
(2)若让钢珠进入沙坑h/8,则钢珠在h处的动能应为多少?设钢珠在沙坑中所受平均阻力大小不随深度改变。
3、如图所示,某滑板爱好者在离地h=1.8 m高的平台上滑行,水平离开A点后落在水平地面的B点,其水平位移s1=3 m,着地时由于存在能量损失,着地后速度变为v=4 m/s,并以此为
初速度沿水平地面滑行s2=8 m后停止.已知人与滑板的总质量m=60 kg.求: (1)人与滑板在水平地面滑行时受到的平均阻力大小.
(2)人与滑板离开平台时的水平初速度.(空气阻力忽略不计,g取10 m/s2)
4、某同学为了测定滑块与水平轨道间的动摩擦因数,他让该滑块沿一竖直平面内的光滑弧形轨道,从离水平轨道0.20m高的A点,由静止开始下滑(如图所示)。到达B点后,沿水平轨道滑行1.0m后停止运动。若弧形轨道与水平轨道相切,且不计空气阻力,g取10m/s2,求: (1) 滑块进入水平轨道时的速度大小; (2) 滑块与水平轨道的动摩擦因数。
h h/10 5、过山车是一种惊险的游乐工具,从离地高为12.8米的斜坡顶端滑下,在斜坡的底端有一个圆形轨道,圆形轨道的半径为5米,过山车质量为150千克,g=10m/s 求:1)当过山车经过圆形轨道最高点C时,轨道对车的作用力为多大? 2)若考虑阻力的影响,当过山车经过C点时对轨道恰好无压力,则在过山车从斜坡最高点A运动至C点的过程中,克服阻力做的功为多大?
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6、把质量为0.5kg的石块从离地面高为10m的高处以与水平面成30°斜向上方抛出,石块落地时的速度为15m/s。不计空气阻力,求石块抛出的初速度大小。(g=10m/s2)
7、如图所示,质量为m的小球从光滑的斜面滑下后又冲上光滑的圆弧轨道,已知圆环的半径为R,当小球从多高处滑下时小球能通过圆环的最高点A。
8、一个质量m=200g的小球系于轻质弹簧的一端,且套在光滑竖立的圆环上,弹簧的上端固定于环的最高点A,环的半径R=0.5m,弹簧的原长L0=0.5m,劲度系数为4.8N/m,如图所示位置,若小球从图中所示位置B点由静止开始滑动到最低点C 时,弹簧的弹性弹性势能Ep=0.6J.求
(1)小球到C点时的速度vC的大小; (2)小球在C点对环的作用力。(g=10m/s2)
9、如图所示,AB和CD为半径为R=1 m的1/4圆弧形光滑轨道,BC为一段长2m的水平轨道.质量为2kg的物体从轨道A端由静止释放,若物体与水平轨道BC间的动摩擦因数为0.1,求:(l)物体第1次沿CD弧形轨道可上升的最大高度。(2)物体最终停下来的位置与B点的距离。
10、山地滑雪是人们喜爱的一项体育运动.一滑雪坡由AB和BC组成,AB是倾角为37°的斜坡,BC是半径为R=5m的很小圆弧面,圆弧面和斜面相切于B,与水平面相切于c,如图所示,AB竖直高度差hl=9.8m,竖直台阶CD高度差为h2=5m,台阶底端与倾角为37°斜坡DE相连.运动员连同滑雪装备总质量为80kg,从A点由
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静止滑下通过C点后飞落到DE上(不计空气阻力和轨道的摩擦阻力,g取10m/s,sin37°=0.6,cos37°=0.8).求: (1)运动员到达C点的速度大小;
(2)运动员经过C点时轨道受到的压力大小; (3)运动员在空中飞行的时间.
11、如图所示,质量m=50kg的跳水运动员从距水面高h=10m的跳台上以v0=5m/s的速度斜向上起跳,最终落入水中。若忽略运动员的身高。取g=10m/s2,求: (1)运动员在跳台上时具有的重力势能(以水面为参考平面); (2)运动员起跳时的动能; (3)运动员入水时的速度大小。
12、如图所示,一不可伸长的轻质细绳,绳长为L一端固定于O点,另一端系一质量为m的小球,小球绕O点在竖直平面内做圆周运动(不计空气助力),小球通过最低点时的速度为v。
(1)求小球通过最低点时,绳对小球拉力F的大小;
(2)若小球运动到最低点或最高点时,绳突然断开,两种情况下小球从抛出到落地水平位移大小相等,求O点距地面的高度h;
(3)在(2)中所述情况下试证明O点距离地面高度h与绳长l之间应满足h?
13、滑板运动是一种陆地上的“冲浪运动”,滑板运动员可在不同的滑坡上滑行, 做出各种动作,给人以美的享受。如图是模拟的滑板组合滑行轨道,该轨道由足够 长的斜直轨道、半径R1=1m的凹形圆弧轨道和半径R2=1.6m的凸形圆弧轨道组成,这三部分轨道处于同一竖直平面内且依次平滑连接,其中M点为凹形圆弧轨道的最低点,N点为凸形圆弧轨道的最高点,凸形圆弧轨道的圆心O点与M点处在同一水平面上,一质量为m=1kg可看作质点的滑板,从斜直轨道上的P点无初速滑下,经过M点滑向N点,P点距M点所在水平面的高度h=1.8m,不计一切阻力,g取10m/s2.求 (1)滑板滑到M点时的速度多大?
(2)滑板滑到M点时,轨道对滑板的支持力多大?
(3)改变滑板无初速下滑时距M点所在水平面的高度h,用压力传感器
测出滑板滑至N点时对轨道的压力大小FN,试通过计算在方格纸上作出FN-h图象
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