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专题05前两个基础解答题(原卷版)
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力学解答题 1
电学解答题 5
参考答案: 12
力学解答题
1.(2024·北京延庆·一模)中国北斗卫星导航系统是中国自行研制的全球卫星导航系统。图甲是北斗导航系统卫星分布示意图,乙所示为其中一颗北斗卫星的轨道示意图。已知该卫星绕地球做匀速圆周运动的周期为T,地球半径为R,地球表面附近的重力加速度为g,引力常量为G。
(1)求地球的质量M;
(2)求该卫星的轨道距离地面的高度h;
(3)请推导第一宇宙速度v1的表达式,并分析比较该卫星的运行速度v与第一宇宙速度v1的大小关系。
2.(2024·北京朝阳·一模)如图所示,质量的小物块从固定斜面的顶端由静止开始匀加速下滑。斜面的长度,倾角,物块与斜面间的动摩擦因数,重力加速度,。求物块下滑至斜面底端的过程中:
(1)加速度的大小a;
(2)重力冲量的大小和方向;
(3)损失的机械能。
3.(2024·北京西城·一模)儿童滑梯可简化为如图所示的模型。滑梯下滑区AB的长,倾角。一个质量的儿童从滑梯顶部A点由静止滑下,最后停在水平缓冲区BC上。若儿童与AB、BC部分的动摩擦因数均为0.5,儿童经过两段连接处速度的大小不变。,取重力加速度。求:
(1)儿童运动到B点时速度的大小v;
(2)缓冲区BC部分的最小长度x;
(3)整个过程中摩擦阻力对儿童做的功。
4.(2024·北京海淀·一模)如图所示,水平地面上固定着光滑斜槽,斜槽的末端和粗糙地面平滑连接,设物块通过连接处时速率不发生改变。质量m1=0.4kg的物块A从斜槽上端距水平地面高度h=0.8m 处由静止下滑,并与静止在斜槽末端的质量m2=0.8kg 的物块B相碰,相碰后物块A立即停止运动,物块 B 滑行一段距离后停止运动。取重力加速度g=10m/s2,两物块均可视为质点。求:
(1)物块A 与物块B 碰撞前瞬间的速度大小。
(2)物块A 与物块B 碰撞过程中A、B 系统损失的机械能。
(3)滑动摩擦力对物块B 做的功。
5.(2024·北京门头沟·一模)如图所示,竖直平面内的四分之一光滑圆弧轨道下端与水平桌面相切。两个完全相同的小滑块A、B分别静止在圆弧轨道的最高点和最低点。现将A无初速释放,滑块A以速度v在水平方向和B发生正碰后粘在一起,并沿桌面继续滑动。已知滑块A、B质量均为m,重力加速度为g。求:
(1)光滑圆弧半径R;
(2)与B碰撞前瞬间A对轨道的压力大小F;
(3)碰撞过程中系统损失的机械能。
6.(2024·北京石景山·一模)一兴趣小组的同学为探究物体做圆周运动的特点制作了如图所示的装置:弧形轨道下端与半径为R的竖直圆轨道平滑相接,B点和C点分别为圆轨道的最低点和最高点。该小组的同学让质量为m的小球(可视为质点)从弧形轨道上距B点高5R的A点由静止释放,先后经过B点和C点,而后沿圆轨道滑下。忽略一切摩擦,重力加速度为g。
(1)求小球通过B点时的速度大小vB。
(2)求小球通过C点时,轨道对小球作用力的大小F和方向。
(3)该小组的同学认为,只要小球能够经过C点,则轨道B和C两点对小球的压力大小之差是不变的。你是否同意这一观点请说明理由。
7.(2024·北京房山·一模)山地滑雪是人们喜爱的一项体育运动。滑雪坡由AB和BC组成,AB是倾角为45°的斜坡,BC是半径为R = 5m的圆弧面,圆弧面和斜坡相切于B,与水平面相切于C,如图所示,AC竖直高度h1 = 10m,竖直台阶CD高度为h2 = 5m,台阶底端与水平面DE相连。运动员连同滑雪装备总质量为80kg,从A点由静止滑下,到达C点时速度大小为14m/s。通过C点后落到水平面上,不计空气阻力,g取10m/s2。求:
(1)运动员经过C点时受到的支持力大小N。
(2)运动员在DE上的落点距D点的距离x。
(3)从A点运动到C点,摩擦力对运动员做的功W。
8.(19-20高一下·北京西城·期末)如图所示,光滑水平面AB与竖直面内的粗糙半圆形导轨在B点相接,导轨半径为R。一个质量为m的物体将弹簧压缩至A点后由静止释放,在弹力作用下物体获得某一向右速度后脱离弹簧,它经过B点的速度为v1,之后沿半圆形导轨运动,恰好能运动到最高点C,重力加速度为g。求:
(1)弹簧压缩至A点时的弹性势能Ep;
(2)物体沿半圆形轨道运动过程中阻力所做的功Wf;
(3)物体离开C点,落至水平面时距B点的距离x。
9.(2024·北京延庆·一模)如图所示,半径R = 0.4m的竖直半圆形轨道bc与水平面ab相切。质量m2=0.2kg的小滑块B放在半圆形轨道的最低点b,另一个质量为m1=0.3kg的小滑块A,在水平推力F=3N作用下由静止开始从a点向右做匀加速直线运动,当小滑块A刚好要与小滑块B碰撞时立即撤去F,随后小滑块A与B相碰,碰撞时间极短,碰后