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福建省宁德市三年(2020-2022)高一物理下学期期末试题题型分类汇编3-解答题
一、解答题
1.(2020春·福建宁德·高一期末)如图所示,质量m=2.0kg的物体静止于粗糙水平面上,与水平面间的动摩擦因数μ=0.25,在水平拉力F=10N作用下开始向右运动5m。重力加速度g取10m/s2,不计空气阻力。在此过程中求:
(1)拉力做的功W;
(2)物体的末速度v。
2.(2020春·福建宁德·高一期末)近年来我国探月工程取得重大进展,设想几年后我国宇航员登上月球,在月球表面h高处静止释放小球,经时间t落地,已知月球的半径为R,引力常量为G。忽略月球自转,求:
(1)月球表面的重力加速度g;
(2)月球的质量M;
(3)月球的第一宇宙速度v。
3.(2020春·福建宁德·高一期末)如图甲所示,光滑水平面OB与倾角为的粗糙斜面BC平滑交于B点,轻弹簧左端固定于竖直墙面,质量m=2kg的滑块将弹簧压缩至D点,由静止释放,滑块脱离弹簧后的速率时间图象如图乙所示。重力加速度g取10m/s2,sin=0.6,cos=0.8.求:
(1)释放滑块前弹簧的弹性势能Ep;
(2)滑块与斜面之间的动摩擦因数μ;
(3)滑块到斜面底端时重力的瞬时功率P。
4.(2020春·福建宁德·高一期末)如图所示,长为L的不可伸长的轻绳一端固定在O点,另一端系着质量为m的小球,竖直线段OB长度也为L,E为OB的中点。将小球拉至与O点等高的A点,由静止释放,不计空气阻力,重力加速度为g。
(1)求小球经过B点的速度vB;
(2)若钉子固定在OB上的某点C,不计轻绳与钉碰撞时的机械能损失,小球恰好能绕C点做圆周运动,求B到C的距离r;
(3)若轻绳的承受拉力较小,将钉子固定在D点,ED水平且与OD的夹角θ=37°。小球从圆弧AF上某位置静止释放,运动到最低点时,轻绳刚好达到最大拉力而断开,之后小球经过B点,求轻绳能承受的最大拉力Fm。
5.(2021春·福建宁德·高一期末)如图所示,某同学到超市购物,用大小为20 N,方向与水平成60°角斜向上的拉力F拉购物篮,以1 m/s的速度v匀速前进。求:
(1)前进6 s 内拉力所做的功W;
(2)6 s末拉力做功的功率P。
6.(2021春·福建宁德·高一期末)中国的面食文化博大精深,其中“山西刀削面”堪称一绝。如图所示,面团到锅上边沿的竖直距离,最近的水平距离,用刀削下面片,面片以的水平速度飞向锅中。已知锅的直径,重力加速度,不计空气阻力,面片可视作质点。求:
(1)面片到达锅上边沿所用的时间t;
(2)若保证削出的面片落入锅中,面片的水平初速度应满足什么条件。
7.(2021春·福建宁德·高一期末)2021年2月10日19时52分,我国首次火星探测任务“天问一号”探测器实施近火捕获制动,成功实现环绕火星运动,成为我国第一颗人造火星卫星。假设“天问一号”环绕火星做匀速圆周运动周期为T。已知火星的半径为R,火星表面的重力加速度的大小为g,引力常量为G,不考虑火星的自转影响。求:
(1)火星的质量M;
(2)火星的第一宇宙速度v;
(3)“天问一号”绕火星飞行时的距离火星表面的高度h。
8.(2021春·福建宁德·高一期末)如图所示,滑槽A紧靠左边固定挡板,静止在光滑水平面上,质量,其左侧是半径R=1.8m的光滑圆弧,右侧是长的水平台面,质量为可视为质点的小滑块B置于滑槽A顶端,B与A水平部分的动摩擦因数,宽度的粗糙平台MN与A右侧等高,N处有一个弹性卡口,现让小滑块B从图中位置由静止释放,滑至A右端时恰好与A达到共同速度,当B通过M、N区域后碰撞弹性卡口的速度v不小于2m/s时可通过弹性卡口,速度小于2m/s时以原速率反弹,重力加速度,求:
(1)滑块B刚下滑到圆弧底端时受到的支持力N的大小;
(2)A、B达到共同速度时速度的大小;
(3)若B与MN之间的动摩擦因数,讨论因μ的取值不同,B在MN平台上通过的路程。
9.(2022春·福建宁德·高一期末)无人机在距离水平地面高度5m处,以速度1m/s水平匀速飞行并释放包裹,不计空气阻力,重力加速度g取10m/s2求:
(1)包裹从释放点到落地点的水平距离;
(2)包裹落地时的速度(答案可以保留根号)。
10.(2022春·福建宁德·高一期末)2021年10月3日神舟十三号飞船发射成功,神舟十三号与中国空间站的天和核心舱对接后,与空间站一起绕地球做匀速圆周运动,三位宇航员在空间站驻留六个月从事各项科研工作。已知我国空间站距离地球表面的高度为h,地球质量为M,地球半径为R,地球表面的重力加速度为g。求:
(1)空间站绕地球做匀速圆周运动的周期T;
(2)在空间站中,宇航员长期处于失重状态,为缓解这种状态带来的不适,科学家设想建造一种环形空间站,其半径为r,绕中轴匀速旋转