内容正文:
2023—2024 学年度下学期 东北育才超常教育实验部
少儿35届 物理学科 阶段检测二
考试时间: 75分钟 试卷满分: 100分
一、单选题
1. 下列说法中,正确的是( )
A. 开普勒通过研究行星运动的规律发现了万有引力定律
B 牛顿通过地月引力计算首先推算出了引力常量
C. 经典力学适用于做高速运动的宏观物体
D. 真空中的光速在不同的惯性参考系中大小都是相同的
2. 粗糙半圆柱体固定在水平地面上,截面如图所示。质量为m的小物块在拉力F的作用下,从半圆柱体的底端缓慢向上滑动。已知拉力F的方向始终与小物块的运动方向相同(与圆弧相切),小物块与半圆柱体表面的动摩擦因数为,重力加速度大小为g。若小物块和圆心的连线与水平方向的夹角为,在从0增大到90°的过程中( )
A. 拉力F一直增大 B. 拉力F先减小后增大
C. 时,拉力F最大 D. 拉力F的最小值为
3. 某物体做匀变速直线运动,设该物体运动的时间为t,位移为x,其图象如图所示,则下列说法正确的是( )
A. 物体做的是匀加速直线运动 B. t=0时,物体的初速度为ab
C. 0~b时间内物体的位移为ab2 D. 经过2b时间物体的速度为0
4. 某同学利用如图所示装置测量某种单色光的波长。若双缝的间距为d,屏与双缝间的距离为l,测得第1条暗条纹中心到第n条暗条纹中心之间的距离为,下列说法正确的是( )
A. 中央亮纹最亮最宽
B. 测得单色光的波长
C. 将单缝向双缝靠近,干涉条纹宽度不变
D. 将屏向远离双缝的方向移动,可以增加从目镜中观察到的条纹个数
5. 下列说法正确的是( )
A. 图甲为康普顿效应的示意图,入射光子与静止的电子发生碰撞,碰后散射光的波长变长
B. 在两种固体薄片上涂上蜡,用烧热的针接触固体背面上一点,蜡熔化的范围如图乙所示,则a一定是非晶体,b一定是晶体
C. 图丙中随着温度的升高,黑体辐射强度的极大值向频率较低的方向移动
D. 图丁光电效应实验中滑动变阻器的触头向右移动,电流表的示数一定增大
6. 如图所示,用一轻绳通过定滑轮将质量为m的小球静置在光滑的半圆柱体上,小球的半径远小于半圆柱体截面的半径R,绳AB长度为L,长度为H的杆BC竖直且与半圆柱体边缘相切,OA与水平面夹角为θ,不计一切摩擦,重力加速度为g,下列表达式表示绳对小球的拉力F是( )
A. B.
C D.
7. 如图所示,倾角为的斜面M置于水平地面,物块B置于斜面上,轻绳绕过光滑的定滑轮连接A、B两物块,系统处于静止状态。现给A施加一个始终垂直于OA绳的力F,使A缓慢顺时针转动到水平位置的过程中,M、B始终静止不动,已知A质量为B质量的一半,则下列说法正确的是( )
A F先变大后变小 B. 绳子拉力越来越大
C. 物块B所受摩擦力先减小后增大 D. 地面对M的摩擦力先增大后减小
二、多选题
8. 如图所示,一定质量的理想气体经历了从状态A→B→C→A的过程,气体在状态A时的体积为V0,CA的延长线过p—T坐标系的原点O,气体的内能E = kT(k为常数),下列说法正确的是( )
A. 从A到B的过程,气体吸热
B. 从B到C的过程,气体分子的平均动能减小,所有分子的平均速率都减小
C. 在状态B时,气体的内能是在状态A时的3倍
D. 从C到A的过程,单位时间内撞击到容器壁单位面积上的分子数增多
9. 下列所示的图片、示意图或实验装置都来源于课本,则以下说法正确的是( )
A. 甲图是太阳通过小圆孔成像
B. 乙图是薄膜干涉的应用,可用来检测平面的平整程度
C. 丙图是双缝干涉的原理图,若P处光程差等于光的波长的整数倍,则P处是亮条纹
D. 丁图是薄膜干涉现象的实验装置图,在肥皂膜上,出现竖直干涉条纹
10. 原子核静止时有的可能发生衰变,方程为,并放出能量为的光子。已知、和的质量分别记为和,衰变放出光子的动量可忽略,该过程释放的核能除去光子的能量外全部转化为和的动能。在匀强磁场中衰变产生的和,两者速度方向均与磁场垂直,做匀速圆周运动,则下列说法正确的是( )
A. 和在磁场中匀速圆周运动轨迹为内切圆
B. 的比结合能大于的比结合能
C. 生成物的总动能为
D. 的动能为
三、实验题
11. 一种用于测量重力加速度的装置如图所示,透明塑料板上交替排列着等宽度的遮光带和透光带(宽度用d表示)。实验时将塑料板置于光电传感器上方某高度,令其自由下落穿过光电传感器。光电传感器所连接的计算机可连续记录遮光带、透光带通过光电传感器的时间间隔。
(1)该同学测得遮光带的宽度为4.50cm,记录时间间隔的数据如表所示。
编号
1遮光带
2遮光带
3遮光带
…
s
73.04
38.67
30.00
…
根据上述实验数据,可得编号为3的遮光带通过光电传感器的平均速度大小为______m/s(结果保留两位有效数字);
(2)某相邻遮光带和透光带先后通过光电传感器的时间间隔分别为和,则重力加速度______(用d、和表示);
(3)该同学发现所得实验结果小于当地的重力加速度,请写出一条可能的原因:_________。
12.
(1)图1(b)是附有肥皂泡薄膜的铁丝圈,图1(a)是一点燃的酒精灯,往火焰上撒些盐后,在图1(b)上的火焰像上可看到的条纹图样是________。
(2)利用薄膜干涉可检查工件表面的平整度。如图2(a)所示,现使透明标准板M和待检工件N间形成一楔形空气薄层,并用单色光照射,可观察到如图2(b)所示的干涉条纹,条纹的弯曲处P和Q对应于A和B处。从弯曲的条纹可知同一亮条纹上c、d点对应的薄膜厚度相同,故判断A处缺陷为_________、B处缺陷为_________(选填“凹陷”或“凸起”)。当减少薄片的厚度,则相邻的干涉条纹间距会_________(选填“变大、变小或不变”)。
四、解答题
13. 如图所示,半径为R的半圆柱形玻璃砖放置在水平面上,与水平面的接触点为顶点P,一单色细光束从圆心O点射入玻璃砖,延长线与水平面的交点为N,折射光线与水平面的交点为M,已知折射光线与水平面之间的夹角,O、N两点间的距离与O、M两点间的距离之差为,光在真空中的速度为c,求:
(1)的大小以及玻璃砖对此光的折射率;
(2)此光在玻璃砖中的传播时间。(不考虑光在玻璃中的反射)
14. 气钉枪是一种广泛应用于建筑、装修等领域的气动工具,工作时以高压气体为动力,如图甲所示是气钉枪和与之配套的气罐、气泵。图乙是气钉枪发射装置示意图,气缸通过细管与气罐相连。射钉时打开开关,气罐向气缸内压入高压气体推动活塞运动,活塞上的撞针将钉子打入物体,同时切断气源,然后阀门自动打开放气,复位弹簧将活塞拉回原位置。气钉枪配套气罐的容积,气缸有效容积,气钉枪正常使用时气罐内压强范围为,为大气压强,当气罐内气体压强低于时气泵会自动启动充气,压强达到时停止充气。假设所有过程气体温度不变,已知气罐内气体初始压强为,。
(1)使用过程中,当气罐内气体压强降为时气泵启动,充气过程停止使用气钉枪,当充气结束时,求气泵共向气罐内泵入压强为的空气体积;
(2)充气结束后用气钉枪射出100颗钉子后,求此时气罐中气体压强p。
15. 同学们平时利用食堂餐桌玩起了推杯子游戏。其过程简化如下(图甲):将杯子(可视为质点)从桌子AB端边缘的O点用手推出,在杯子到达虚线EF前撤去推力。杯子沿直线运动,最后停在桌面上。杯子停止运动时不超过桌子CD端边缘且离CD端边缘最近者获胜。已知推杯子时杯子在桌面上做匀加速直线运动,撤去推力后杯子在桌面上做匀减速直线运动。现小明和小刚两同学参加游戏比赛,由于两同学推力不同而使杯子运动的加速度不同,小明推杯子运动的加速度大小,小刚推杯子运动的加速度大小,两人撤去推力后杯子的加速度大小均为。已知桌面长,虚线EF距离桌面AB端距离。
(1)小明比赛推杯子时杯子刚好运动到虚线EF位置时,撤去推力,求杯子停止运动时离CD端的距离;
(2)接(1)中小明取得成绩,小刚比赛要想获胜,求加速推杯子的位移s满足的条件;
(3)假设因桌面沿各处粗糙程度不同而导致杯子减速运动的加速度不相同,沿方向运动时各处加速度大小如图像,某次比赛杯子从EF以2m/s的速度离手,试经过计算判断杯子是否会滑离CD边缘。
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2023—2024 学年度下学期 东北育才超常教育实验部
少儿35届 物理学科 阶段检测二
考试时间: 75分钟 试卷满分: 100分
一、单选题
1. 下列说法中,正确的是( )
A. 开普勒通过研究行星运动规律发现了万有引力定律
B. 牛顿通过地月引力计算首先推算出了引力常量
C. 经典力学适用于做高速运动的宏观物体
D. 真空中的光速在不同的惯性参考系中大小都是相同的
【答案】D
【解析】
【详解】A.牛顿发现万有引力定律,故A错误;
B.卡文迪许通过实验测出引力常量,故B错误;
C.经典力学适用于做低速运动的宏观物体,故C错误;
D.根据光速不变原理,真空中的光速在不同的惯性参考系中大小都是相同的,故D正确。
故选D。
2. 粗糙的半圆柱体固定在水平地面上,截面如图所示。质量为m的小物块在拉力F的作用下,从半圆柱体的底端缓慢向上滑动。已知拉力F的方向始终与小物块的运动方向相同(与圆弧相切),小物块与半圆柱体表面的动摩擦因数为,重力加速度大小为g。若小物块和圆心的连线与水平方向的夹角为,在从0增大到90°的过程中( )
A. 拉力F一直增大 B. 拉力F先减小后增大
C. 时,拉力F最大 D. 拉力F的最小值为
【答案】C
【解析】
【详解】AB.由于物块缓慢移动,可看作是平衡状态,小物块和圆心的连线与水平方向的夹角为,对物块受力分析,由平衡条件可得
由数学知识可知
其中
得
即
所以在从0增大到90°过程中,先增大后减小,故AB错误;
C.时,,拉力最大,故C正确;
D.时,有最小值
故D错误。
故选C。
3. 某物体做匀变速直线运动,设该物体运动的时间为t,位移为x,其图象如图所示,则下列说法正确的是( )
A. 物体做的是匀加速直线运动 B. t=0时,物体的初速度为ab
C. 0~b时间内物体的位移为ab2 D. 经过2b时间物体的速度为0
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】ABD.由图象可知
故的斜率代表,则由图可知
由题意可知
所以0〜b时间内物体做匀减速直线运动,经过b时间物体的速度为0,b〜2b时间内物体做反向的匀加速直线运动,故ABD错误;
C.t=0时,物体的位移为x=0,t=b时,物体的位移为ab2,故0〜b时间内物体的位移为ab2,故C正确。
故选C。
4. 某同学利用如图所示装置测量某种单色光的波长。若双缝的间距为d,屏与双缝间的距离为l,测得第1条暗条纹中心到第n条暗条纹中心之间的距离为,下列说法正确的是( )
A. 中央亮纹最亮最宽
B. 测得单色光的波长
C. 将单缝向双缝靠近,干涉条纹宽度不变
D. 将屏向远离双缝的方向移动,可以增加从目镜中观察到的条纹个数
【答案】C
【解析】
【详解】A.中央亮纹最亮,但是中央亮纹宽度与其他亮纹宽度相同,所以A错误;
B.从第1条暗条纹中心到第n条暗条纹共有个条纹,根据干涉条纹的宽度与波长的关系可知
解得
B错误;
C.根据
可知,条纹的宽度与单缝、双缝间的距离无关,C正确;
D.将屏向远离双缝的方向移动,即变大,根据
可知,条纹的宽度增大,可观察到的条纹数目减小,D错误。
故选C。
5. 下列说法正确的是( )
A. 图甲为康普顿效应的示意图,入射光子与静止的电子发生碰撞,碰后散射光的波长变长
B. 在两种固体薄片上涂上蜡,用烧热的针接触固体背面上一点,蜡熔化的范围如图乙所示,则a一定是非晶体,b一定是晶体
C. 图丙中随着温度的升高,黑体辐射强度的极大值向频率较低的方向移动
D. 图丁光电效应实验中滑动变阻器的触头向右移动,电流表的示数一定增大
【答案】A
【解析】
【详解】A.图甲为康普顿效应的示意图,入射光子与静止的电子发生碰撞,碰后,入射光的动量减小,根据
可知,碰后散射光的波长变长,故A正确;
B.在两种固体薄片上涂上蜡,用烧热的针接触固体背面上一点,蜡熔化的范围如图乙所示,则a表现出各向同性,a可能是多晶体,也可能是非晶体,b表现出各向异性,b一定是单晶体,故B错误;
C.根据黑体辐射的规律,图丙中随着温度的升高,黑体辐射强度的极大值向频率较高的方向移动,故C错误;
D.图丁中光电效应实验中电源所加电压为加速电压,逸出的光电子加速到达A极,当滑动变阻器的触头向右移动时,加速电压增大,若电流没有达到饱和电流,电流表的示数先增大,达到饱和电流后,电流表的示数不变,故D错误。
故选A。
6. 如图所示,用一轻绳通过定滑轮将质量为m的小球静置在光滑的半圆柱体上,小球的半径远小于半圆柱体截面的半径R,绳AB长度为L,长度为H的杆BC竖直且与半圆柱体边缘相切,OA与水平面夹角为θ,不计一切摩擦,重力加速度为g,下列表达式表示绳对小球的拉力F是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】根据题意,对小球受力分析,受拉力、支持力和重力,把拉力和支持力平移,组成矢量三角形,延长AO和交于点,如图所示
由几何关系和相似三角形有
解得
故选C。
7. 如图所示,倾角为的斜面M置于水平地面,物块B置于斜面上,轻绳绕过光滑的定滑轮连接A、B两物块,系统处于静止状态。现给A施加一个始终垂直于OA绳的力F,使A缓慢顺时针转动到水平位置的过程中,M、B始终静止不动,已知A质量为B质量的一半,则下列说法正确的是( )
A. F先变大后变小 B. 绳子拉力越来越大
C. 物块B所受摩擦力先减小后增大 D. 地面对M的摩擦力先增大后减小
【答案】D
【解析】
详解】AB.对A分析,缓慢顺时针转动,根据三角形定则受力分析如图
由受力分析得,A缓慢顺时针转动到水平位置的过程中,力F拉力越来越大和绳子拉力越来越小,AB错误;
C.初始时OA的拉力等于A的重力,已知A质量为B质量的一半且斜面的倾角为,则有
故此时斜面与物体B间摩擦力为0,则绳子拉力越来越小,摩擦力向上逐渐增大,C错误;
D.对物块A、B和斜面组成的系统受力分析,处于平衡状态,则地面对M的摩擦力等于力F在水平方向的分力,即在此过程中先增大后减小,故地面对M的摩擦力先增大后减小,D正确。
故选D。
二、多选题
8. 如图所示,一定质量的理想气体经历了从状态A→B→C→A的过程,气体在状态A时的体积为V0,CA的延长线过p—T坐标系的原点O,气体的内能E = kT(k为常数),下列说法正确的是( )
A. 从A到B的过程,气体吸热
B. 从B到C的过程,气体分子的平均动能减小,所有分子的平均速率都减小
C. 在状态B时,气体的内能是在状态A时的3倍
D. 从C到A的过程,单位时间内撞击到容器壁单位面积上的分子数增多
【答案】AC
【解析】
【详解】A.从A到B的过程,气体压强不变而温度升高,则内能增大,据理想气体状态方程可知,体积增大对外做功,由热力学第一定律可知,气体从外界吸收热量,故A正确;
B.从B到C的过程,气体温度降低,气体分子的平均动能减小,但某些分子的平均速率可能增大,故B错误;
C.由于气体的内能满足
状态B的温度是状态A的3倍,则在状态B时,气体的内能是在状态A时的3倍,故C正确;
D.从C到A的过程,据理想气体状态方程可得
故气体的体积不变,在压强减小时,单位时间内撞击到容器壁单位面积上的分子数减少,故D错误。
故选AC。
9. 下列所示的图片、示意图或实验装置都来源于课本,则以下说法正确的是( )
A. 甲图是太阳通过小圆孔成的像
B. 乙图是薄膜干涉的应用,可用来检测平面的平整程度
C. 丙图是双缝干涉的原理图,若P处光程差等于光的波长的整数倍,则P处是亮条纹
D. 丁图是薄膜干涉现象的实验装置图,在肥皂膜上,出现竖直干涉条纹
【答案】BC
【解析】
【详解】A.甲图是小孔衍射的图样,太阳通过小圆孔成的像属于光的直线传播,故A错误;
B.乙图是薄膜干涉的应用,用来检测平面的平整程度。若干涉条纹是相互平行的直的干涉条纹则表明平面平整,故B正确;
C.图是双缝干涉原理图,根据叠加原理可知,若P处光程差等于光的波长的整数倍,则P处是亮条纹,故C正确;
D.丁图是薄膜干涉现象的实验装置图,在附有肥皂膜的铁丝圈上,出现水平干涉条纹,故D错误。
故选BC。
10. 原子核静止时有的可能发生衰变,方程为,并放出能量为的光子。已知、和的质量分别记为和,衰变放出光子的动量可忽略,该过程释放的核能除去光子的能量外全部转化为和的动能。在匀强磁场中衰变产生的和,两者速度方向均与磁场垂直,做匀速圆周运动,则下列说法正确的是( )
A. 和在磁场中匀速圆周运动轨迹为内切圆
B. 的比结合能大于的比结合能
C. 生成物的总动能为
D. 的动能为
【答案】BC
【解析】
【详解】A.由题意可知衰变产生的和粒子带电性相同,速度方向相反,故两粒子在同一匀强磁场中外切,故A错误;
B.由于衰变时放出核能,比结合能增大,所以的比结合能大于的比结合能,故B正确;
C.由能量守恒可知
由爱因斯坦质能方程可知
解得
故C正确;
D.根据动量守恒定律有
联立可得
故D错误。
故选BC。
三、实验题
11. 一种用于测量重力加速度的装置如图所示,透明塑料板上交替排列着等宽度的遮光带和透光带(宽度用d表示)。实验时将塑料板置于光电传感器上方某高度,令其自由下落穿过光电传感器。光电传感器所连接的计算机可连续记录遮光带、透光带通过光电传感器的时间间隔。
(1)该同学测得遮光带的宽度为4.50cm,记录时间间隔的数据如表所示。
编号
1遮光带
2遮光带
3遮光带
…
s
73.04
38.67
30.00
…
根据上述实验数据,可得编号为3的遮光带通过光电传感器的平均速度大小为______m/s(结果保留两位有效数字);
(2)某相邻遮光带和透光带先后通过光电传感器的时间间隔分别为和,则重力加速度______(用d、和表示);
(3)该同学发现所得实验结果小于当地重力加速度,请写出一条可能的原因:_________。
【答案】(1)1.5 (2)
(3)下落过程中受到空气阻力的影响,所以竖直向下的加速度小于重力加速度
【解析】
【小问1详解】
根据平均速度的计算公式可知
【小问2详解】
根据匀变速直线运动平均速度等于中间时刻的速度,有
可得
【小问3详解】
下落过程中受到空气阻力的影响,所以竖直向下的加速度小于重力加速度。
12.
(1)图1(b)是附有肥皂泡薄膜的铁丝圈,图1(a)是一点燃的酒精灯,往火焰上撒些盐后,在图1(b)上的火焰像上可看到的条纹图样是________。
(2)利用薄膜干涉可检查工件表面的平整度。如图2(a)所示,现使透明标准板M和待检工件N间形成一楔形空气薄层,并用单色光照射,可观察到如图2(b)所示的干涉条纹,条纹的弯曲处P和Q对应于A和B处。从弯曲的条纹可知同一亮条纹上c、d点对应的薄膜厚度相同,故判断A处缺陷为_________、B处缺陷为_________(选填“凹陷”或“凸起”)。当减少薄片的厚度,则相邻的干涉条纹间距会_________(选填“变大、变小或不变”)。
【答案】(1)水平的明暗相间的干涉条纹
(2) ①. 凹陷 ②. 凸起 ③. 变大
【解析】
【小问1详解】
在火焰上撒些盐会使酒精灯发出黄色的光,光线照在肥皂膜上时,肥皂膜前后两个表面的反射光线会发生干涉,设肥皂膜厚度为,若
呈现亮条纹
呈现暗条纹,同一个厚度一个条纹,肥皂膜由于重力的作用,上薄下厚,所以会出现水平的明暗相间的干涉条纹。
【小问2详解】
[1][2][3]薄膜干涉为等厚干涉,即同一个条纹处的空气膜厚度相同,所以c、d点对应处的空气膜厚度相同,从弯曲的条纹可知,A处检查平面左侧的空气膜与右边相同,所以A处应该凹陷,B处检查平面右侧的空气膜厚度与左侧相同,所以B处凸起,当减小薄片的厚度,即减小空气膜的厚度,导致同级的光程差的间距变大,则干涉条纹间距会变大。
距变大,则干涉条纹间距会变大。
四、解答题
13. 如图所示,半径为R的半圆柱形玻璃砖放置在水平面上,与水平面的接触点为顶点P,一单色细光束从圆心O点射入玻璃砖,延长线与水平面的交点为N,折射光线与水平面的交点为M,已知折射光线与水平面之间的夹角,O、N两点间的距离与O、M两点间的距离之差为,光在真空中的速度为c,求:
(1)的大小以及玻璃砖对此光的折射率;
(2)此光在玻璃砖中的传播时间。(不考虑光在玻璃中的反射)
【答案】(1),;(2)
【解析】
【详解】(1)设光线在O点的入射角、折射角分别为i、r,则有
又
综合解得
玻璃砖对此光的折射率
(2)光在玻璃砖中的传播速度为
传播时间为
综合可得
14. 气钉枪是一种广泛应用于建筑、装修等领域的气动工具,工作时以高压气体为动力,如图甲所示是气钉枪和与之配套的气罐、气泵。图乙是气钉枪发射装置示意图,气缸通过细管与气罐相连。射钉时打开开关,气罐向气缸内压入高压气体推动活塞运动,活塞上的撞针将钉子打入物体,同时切断气源,然后阀门自动打开放气,复位弹簧将活塞拉回原位置。气钉枪配套气罐的容积,气缸有效容积,气钉枪正常使用时气罐内压强范围为,为大气压强,当气罐内气体压强低于时气泵会自动启动充气,压强达到时停止充气。假设所有过程气体温度不变,已知气罐内气体初始压强为,。
(1)使用过程中,当气罐内气体压强降为时气泵启动,充气过程停止使用气钉枪,当充气结束时,求气泵共向气罐内泵入压强为的空气体积;
(2)充气结束后用气钉枪射出100颗钉子后,求此时气罐中气体压强p
【答案】(1)20L;(2)
【解析】
【详解】(1)充气之前,气罐内气体的压强为,充气后气罐内气体的压强为,充气过程为等温变化,所以有
解得
(2)设发射第一个钉子有
解得
发射第二个钉子有
解得
发射第三个钉子有
解得
由此类推,则发第100个钉子后,有
将题中数据带入,解得
15. 同学们平时利用食堂餐桌玩起了推杯子游戏。其过程简化如下(图甲):将杯子(可视为质点)从桌子AB端边缘的O点用手推出,在杯子到达虚线EF前撤去推力。杯子沿直线运动,最后停在桌面上。杯子停止运动时不超过桌子CD端边缘且离CD端边缘最近者获胜。已知推杯子时杯子在桌面上做匀加速直线运动,撤去推力后杯子在桌面上做匀减速直线运动。现小明和小刚两同学参加游戏比赛,由于两同学推力不同而使杯子运动的加速度不同,小明推杯子运动的加速度大小,小刚推杯子运动的加速度大小,两人撤去推力后杯子的加速度大小均为。已知桌面长,虚线EF距离桌面AB端距离。
(1)小明比赛推杯子时杯子刚好运动到虚线EF位置时,撤去推力,求杯子停止运动时离CD端的距离;
(2)接(1)中小明取得成绩,小刚比赛要想获胜,求加速推杯子的位移s满足的条件;
(3)假设因桌面沿各处粗糙程度不同而导致杯子减速运动的加速度不相同,沿方向运动时各处加速度大小如图像,某次比赛杯子从EF以2m/s的速度离手,试经过计算判断杯子是否会滑离CD边缘。
【答案】(1);(2);(3)会滑离CD
【解析】
【详解】(1)设小明撤去推力时,杯子速度为,则
解得
设撤去推力后杯子滑行的距离为x1,则
得
杯子离CD端的距离
得
(2)若小刚的杯子刚好停在与小明相同的位置,则
解得
设杯子加速位移,则
得
若小刚的杯子刚好停在CD端,则
得
设杯子加速位移,则
得
所以加速位移应满足
(3)假设滑到CD处的速度为,则
由图像围成的面积大小,即
解得
故杯子会滑离CD。
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