内容正文:
2024-2025学年度第二学期诊断性测试
高一物理试题
满分:100分 时长:75分钟
一、单项选择题:共11题,每题4分,共44分。每题只有一个选项符合题意。
1. 万有引力定律是人类科学史上最伟大的发现之一,有关万有引力定律说法正确的是( )
A. 伽利略进行了月地检验
B. 由万有引力定律公式可知,当时,
C. 引力常量的普适性是万有引力定律正确性的有力证据
D. 牛顿根据牛顿运动定律和开普勒行星运动定律得出万有引力定律,并测出了引力常量
【答案】C
【解析】
【详解】A.牛顿进行了月地检验,故A错误;
B.当时,两物体不能再看作质点,万有引力定律公式不再适用,所以不能得出的结论,故B错误;
C.引力常量的普适性表明在任何情况下,万有引力定律都遵循相同的规律,是万有引力定律正确性的有力证据,故C正确;
D.牛顿根据牛顿运动定律和开普勒行星运动定律得出万有引力定律,卡文迪什测出了引力常量,故D错误。
故选C。
2. 图为冬奥会上安置在比赛场地外侧的高速轨道摄像机系统,当运动员匀速通过弯道时,摄像机与运动员保持同步运动以获得高清视频。关于摄像机在弯道上运动时,下列说法正确的是( )
A. 与运动员运动的角速度相同
B. 线速度保持不变
C. 所受合外力的方向可能为F3
D. 向心加速度比运动员的向心加速度更小
【答案】A
【解析】
【详解】A.摄像机与运动员保持同步,摄像机必须与运动员角速度相同,故A正确;
B.摄像机的线速度大小不变,但方向改变,所以线速度变化,故B错误;
C.摄像机线速度大小不变,其所受合外力与线速度方向垂直,所受合外力只能为,故C错误;
D.摄像机与运动员角速度相等,但摄像机圆周运动的半径更大,根据可知,摄像机的向心加速度比运动员的向心加速度更大,故D错误。
故选A。
3. 我国将于2027年发射“巡天号”空间望远镜,其口径2米,发射质量约16吨,距离地面400km,是中国深空探索重要部分。下列关于“巡天号”说法正确的是( )
A. “巡天号”发射速度大于11.2km/s
B. “巡天号”运行周期大于地球静止轨道卫星
C. “巡天号”做圆周运动的圆心必须与地心重合
D. “巡天号”长期运行后轨道会发生衰减,则线速度会减小
【答案】C
【解析】
【详解】A.是第二宇宙速度,是卫星挣脱地球引力的最小发射速度,“巡天号”发射速度应小于第二宇宙速度,故A错误;
B.因“巡天号”的轨道半径小于地球静止轨道卫星的轨道半径,根据开普勒第三定律可知,“巡天号”的运行周期小于地球静止轨道卫星的运行周期,故B错误;
C.地球对“巡天号”的万有引力指向地心,提供向心力,所以“巡天号”做圆周运动的圆心必须与地心重合,故C正确;
D.根据万有引力提供向心力得
即
所以轨道半径越小线速度越大,“巡天号”长期运行后轨道会发生衰减,则线速度会增大,故D错误。
故选C。
4. 如图所示,小球通过细线悬挂于车厢内O点,在车厢内左右摆动,车厢始终静止,小球从左侧最高点运动到最低点过程中,以地面为参考系,则( )
A. 重力对小球不做功
B. 细线对小球做正功
C. 细线对车厢做正功
D. 重力的瞬时功率先变大后变小
【答案】D
【解析】
【详解】A.小球的高度降低,重力对小球做正功,故A错误;
B.细线对小球的拉力始终与速度方向垂直,所以细线对小球不做功,故B错误;
C.车厢始终静止,所以细线对车厢不做功,故C错误;
D.小球处于最高点时速度为零,重力的功率为零,小球处于最低点时,重力与速度方向垂直,重力的功率也为零,所以该过程中重力的瞬时功率先变大后变小,故D正确。
故选D。
5. 如图所示,下列判断正确的是( )
A. 甲图中,从光滑滑梯上加速下滑的小朋友机械能不守恒
B. 乙图中,在匀速转动的摩天轮中的游客机械能守恒
C. 丙图中,在光滑的水平面上,小球的机械能守恒
D. 丁图中,气球匀速上升时,机械能不守恒
【答案】D
【解析】
【详解】A.甲图中,小朋友从光滑滑梯上加速下滑的过程中,只有重力做功,则小朋友机械能守恒,故A错误;
B.乙图中,在匀速转动的摩天轮中的游客动能不变,重力势能改变,游客机械能不守恒,故B错误;
C.丙图中,在光滑的水平面上,弹簧弹力对小球做功,则小球和弹簧系统的机械能守恒,小球的机械能不守恒,故C错误;
D.丁图中,气球匀速上升时,动能不变,重力势能增加,机械能不守恒,故D正确。
故选D。
6. 列车转弯时的受力分析如图所示,铁路转弯处的圆弧半径为R,两铁轨之间的距离为d,内外轨的高度差为h,铁轨平面和水平面间的夹角为(很小,可近似认为),下列说法正确的是( )
A. 列车转弯时受到重力、支持力和向心力的作用
B. 列车过转弯处的速度时,列车轮缘不会挤压内轨和外轨
C. 列车过转弯处的速度时,列车轮缘会挤压外轨
D. 若减小角,可提高列车安全过转弯处的速度
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A.列车转弯时受到重力、支持力,重力和支持力的合力提供向心力,A错误;
B.当重力和支持力的合力提供向心力时,则
解得
列车轮缘不会挤压内轨和外轨,B正确;
C.列车过转弯处的速度时,转弯所需的合力
故此时列车内轨受挤压,C错误;
D.若要提高列车速度,则列车所需的向心力增大,故需要增大α,D错误。
故选B。
7. 如图,身长为3L,质量为m的毛毛虫外出觅食,缓慢经过一边长为L的等边三角形小石块。以地面为零势能参考平面,重力加速度为g,当毛毛虫身体中点刚刚到达最高点的时重力势能为( )
A. mgL B. mgL C. mgL D. mgL
【答案】A
【解析】
【详解】毛毛虫身体中点刚刚到达最高点的时重力势能为
故选A。
8. 如图所示,细绳一端固定,下端连接乒乓球,乒乓球从点静止释放摆动到右侧最高点,为最低点,、两点等高,上述过程中乒乓球( )
A. 在点时,绳中拉力为零
B. 在点时速度最大
C. 在、两点的速度大小相等
D. 从点到点的时间比从点到点的时间短
【答案】D
【解析】
【详解】A.在点时,绳中拉力不为零,设绳子与竖直方向夹角为,则有
故A错误;
B.由图可知乒乓球运动过程中有阻力存在,当切向加速度为0时速度最大,C点速度不是最大,故B错误;
C.B、D两点的重力势能相等,由于阻力做负功,根据动能定理可知B点的速度大于D点速度,故C错误;
D.BC段平均速度大于CD的平均速度,所以从点到点的时间比从点到点的时间短,故D正确;
故选D。
9. 京东物流中心的智能分拣系统利用高速旋转圆盘(转速可达120转/分)分拣包裹,但是如果圆盘重心不在转轴上,运行将不稳定,且轴承会受到很大的作用力,加速磨损。如图所示,圆盘半径为r,OO′ 为转动轴,正常工作时转动轴受到的水平作用力可以认为是0。假想在圆盘的边缘固定一个质量m的螺丝钉P。当圆盘以角速度ω匀速转动时,下列说法正确的是( )
A. 圆盘对P的作用力
B. P受到的重力等于圆盘对它的作用力
C. P的质量越大,则轴承越容易损坏
D. P的位置离转动轴越近,则轴承越容易损坏
【答案】C
【解析】
【详解】AB.P做圆周运动需要的向心力为
P所受重力与圆盘对P的作用力的合力提供向心力,所以圆盘对P的作用力为
故AB错误;
CD.P的质量越大,位置离转动轴越远,P做圆周运动需要的向心力越大,轴承所承受的力也越大,轴承越容易损坏,故C正确,D错误。
故选C。
10. 2024年3月11日,中国宣布再次开启载人登月行程,此次登月任务的目标是在月球南极区域建立永久性基地,为未来深空探索奠定基础。设登月航天器登月过程中经历了从绕月圆轨道Ⅰ变至椭圆轨道Ⅱ,两轨道相切于A点。已知Ⅰ轨道距离月球表面的高度设为,Ⅱ轨道B点距离月球表面的高度设为,月球半径约为R,下列说法正确的是( )
A. 轨道Ⅰ与轨道Ⅱ周期之比
B. 航天器在轨道Ⅱ上运行时机械能守恒
C. 轨道Ⅱ上A点的加速度大于轨道Ⅰ上A点的加速度
D. 登月航天器返回地球,需在轨道Ⅱ的A点点火向速度的方向喷气
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据开普勒第三定律有
解得
故A错误;
B.航天器在轨道Ⅱ上运行时只有引力做功,机械能守恒,故B正确;
C.根据牛顿第二定律有
即
所以轨道Ⅱ上A点的加速度等于轨道Ⅰ上A点的加速度,故C错误;
D.登月航天器返回地球,需在轨道Ⅱ的A点点火向速度的反方向喷气使航天器速度增大,故D错误。
故选B。
11. 如图所示,一小物块由静止开始沿着倾角斜面向下滑动,最后停在水平地面上。已知斜面与地面平滑连接,且物块与斜面、物块与地面间的动摩擦因数均为。则该过程中,物块的速率v、摩擦力的功率P随时间t关系以及物块的速率v、动能Ek与路程s关系的图像可能正确的是(已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2) ( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】AC.物块在斜面上做匀加速直线运动,在水平面上做匀减速直线运动,物块的速率先随时间均匀增大后随时间均匀减小,且两段过程中与均为非线性关系,故AC错误;
B.物体经过斜面与水平面的连接处时,摩擦力的大小会发生突变,摩擦力的功率也会发生突变,故B错误;
D.由于物块的速率先增大后减小,所以动能先增大后减小,又因这两段过程中合外力均为恒力,所以图像均为直线,故D正确。
故选D。
二、非选择题:共5题,共 56分。其中第13题第16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分;有数值计算时,答案中必须明确写出数值和单位。
12. 某同学通过调节手机拍摄功能中的感光度和快门时间,拍摄出质量较高的频闪照片。图1是该同学拍摄的小球自由下落部分运动过程中频闪照片,用来验证机械能守恒定律。该同学以小球释放点为原点O,并借助照片背景中的刻度尺测量各时刻的位置坐标为x1、x2、x3、x4、x5,刻度尺零刻度与原点O对齐。已知手机连拍频率为f,当地重力加速度为g,小球质量为m。
(1)如图2所示,从起点O下降到下x2位置小球的位移大小为___________cm
(2)关于实验装置和操作,以下说法正确是___________;
A.刻度尺应固定在竖直平面内
B.选择体积大的小球
C.小球实际下落过程中动能增量大于重力势能减少量
(3)小球在x3位置时的瞬时速度v3=___________(用题中所给的物理量符号表示)
(4)取小球从O到x4的过程研究,则机械能守恒定律的表达式为___________(用题中所给物理量的符号表示);
(5)该同学利用测得的数据,算出小球经过各点的速度v,并作出了如图3所示的图线。测得图线的斜率k明显小于g,是由于存在阻力的影响,则小球受到的阻力大小F阻=___________。
【答案】 ①. 6.20(6.15-6.25均可) ②. A ③. ④. 或 ⑤.
【解析】
【详解】(1)[1]由于刻度尺的最小刻度为mm,因此估读到mm的下一位,从起点O下降到下x2位置小球的位移大小
x2=62.0mm=6.20cm
(2)[2]A.由于小球做自由落体运动,为了测量小球下落的距离,刻度尺应固定在竖直平面内,A正确;
B.为了减小空气阻力,一般选择体积较小的小球,B错误;
C.由于空气阻力的影响,.小球实际下落过程中动能增量小于重力势能减少量,C错误。
故选A。
(3)[3] x3位于x2到x4的中间时刻,因此小球在x3位置时的瞬时速度等于从x2到x4的平均速度
(4)[4]机械能守恒定律的表达式
而
两边消去小球的质量m,整理得
(5)[5] 根据牛顿第二定律
而在图像中,斜率k表示小球下落的加速度a的大小,因此小球受到的阻力大小
13. 2024年6月,嫦娥六号探测器成功完成人类首次月球背面采样,随后将月球样品容器安全转移至返回器中。已知嫦娥六号的返回器在半径为r的轨道上绕月球做匀速圆周运动,周期为T,月球半径为R,引力常量为G。求:
(1)月球的质量M;
(2)月球的第一宇宙速度v。
【答案】(1);(2)
【解析】
【详解】(1)根据万有引力提供向心力
解得月球的质量为
(2)根据万有引力提供向心力
解得月球的第一宇宙速度
14. 一款质量m=1000kg家庭轿车,行驶速度v≤15m/s时靠电动机输出动力;行驶速度在v>15m/s时自动转换为靠汽油发动机输出动力。该轿车在一条平直的公路上由静止启动,其牵引力F随着运动时间t的变化关系图线如图所示,在行驶过程中所受阻力恒为1000N。已知汽车在t1=5s时车速达到v1=15m/s切换动力引擎,牵引力突变为5000N ,以后保持恒定功率继续行驶到第16s末,求:
(1)切换动力引擎后汽车的功率P;
(2)5s16s内,汽车的位移。
【答案】(1)75kW
(2)625m
【解析】
【小问1详解】
由题意知,切换动力引擎时速度为v1=15m/s,牵引力突变为5000N ,则切换动力引擎后发动机功率为
【小问2详解】
由图可知,时刻,轿车的牵引力为3000N,速度为
时间内由动能定理可得
代入数据解得
15. 如图所示,一根跨过定滑轮的不可伸长的轻绳一端连接质量为10m的物块B,另一端连接质量为2m的小物块A,A套在一根足够长的竖直固定的光滑细杆上,杆上的M点与滑轮等高,滑轮与直杆间的距离为3L。A在竖直向下的拉力作用下静止于杆上P点位置,绳与杆的夹角为37°。不计滑轮的大小、质量和摩擦,不计空气阻力,sin37°= 0.6,cos37°= 0.8,重力加速度为g。求:
(1)物块A静止时竖直向下的拉力F的大小;
(2)撤去竖直向下的拉力,物块A运动到M点时的速度。
【答案】(1)6mg (2),方向竖直向上
【解析】
【小问1详解】
设静止时绳中张力大小为,竖直向下拉力为F,根据平衡条件对物块B有
对物块A有
联立解得
【小问2详解】
释放后,物块A先向上做加速度逐渐减小的加速运动,后向上做加速度逐渐增大的减速运动,当运动到滑轮等高M处时,物块B的速度
从物块A释放到第一次运动至M,物块A上升的高度
物块B下降的高度
此过程A、B两物块组成的系统机械能守恒
解得
方向竖直向上。
16. 如图所示为滑板运动的训练场地,半径为R的冰制竖直圆弧轨道最低点为C,最高点为D,D点的切线沿竖直方向,圆弧轨道左端与倾角为θ的冰制斜面相切,为保证运动员的安全,在AB间铺有长度为4L的防滑材料,当长度为L的滑板全部处于AB内时,恰能保持静止,其余部分摩擦不计。一次训练时,教练员在AB之间推动运动员到滑板离开B点,运动员从D点滑出,竖直上升到最高点E,E点与D点的距离为,下落后沿轨道返回。运动员和滑板总质量为m,运动员始终站在滑板的正中间,滑板对斜面压力均匀。滑板长度和运动员身高远小于圆弧半径,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度大小为g,不计空气阻力。求:
(1)防滑材料与滑板之间的动摩擦因数;
(2)运动员和滑板在圆弧轨道最低点C受到轨道支持力的大小;
(3)为保证运动员和滑板在轨道上只做一次往返滑行,滑板离开B点时的速度范围。
【答案】(1)tanθ;(2)4mg;(3)
【解析】
【详解】(1)防滑材料与滑板间的动摩擦因数为μ,根据平衡条件可得
mgsinθ=μmgcosθ
解得
μ=tanθ
(2)设运动员在轨道最低点C的速度大小为vC,对运动员从C到E的过程,根据动能定理可得
在C点处,根据牛顿第二定律可得
联立解得
FN=4mg
(3)保证运动员在滑道上只做往返一次滑行,设滑板离开B点时的最小速度为v1,则运动员返回AB时,滑板右端恰好可以与B点重合。根据题意可知,滑板与AB接触长度为x时,其所受滑动摩擦力大小为
由上式可知Ff-x图像是一条过原点的倾斜直线,图像与坐标轴围成的面积表示Ff做功的绝对值,所以从滑板刚进入AB区域到恰好全部进入到AB区域的过程中,其摩擦力做的功为
根据动能定理可得
解得
设滑板离开B点时的最大速度为v2,则运动员返回到AB时,滑板左端恰好与A点重合,根据动能定理可得
解得
为保证运动员在滑道上只做往返一次滑行,滑板离开B点时的速度需要满足
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2024-2025学年度第二学期诊断性测试
高一物理试题
满分:100分 时长:75分钟
一、单项选择题:共11题,每题4分,共44分。每题只有一个选项符合题意。
1. 万有引力定律是人类科学史上最伟大的发现之一,有关万有引力定律说法正确的是( )
A. 伽利略进行了月地检验
B. 由万有引力定律公式可知,当时,
C. 引力常量的普适性是万有引力定律正确性的有力证据
D. 牛顿根据牛顿运动定律和开普勒行星运动定律得出万有引力定律,并测出了引力常量
2. 图为冬奥会上安置在比赛场地外侧的高速轨道摄像机系统,当运动员匀速通过弯道时,摄像机与运动员保持同步运动以获得高清视频。关于摄像机在弯道上运动时,下列说法正确的是( )
A. 与运动员运动的角速度相同
B. 线速度保持不变
C. 所受合外力的方向可能为F3
D. 向心加速度比运动员的向心加速度更小
3. 我国将于2027年发射“巡天号”空间望远镜,其口径2米,发射质量约16吨,距离地面400km,是中国深空探索重要部分。下列关于“巡天号”说法正确的是( )
A. “巡天号”发射速度大于11.2km/s
B. “巡天号”运行周期大于地球静止轨道卫星
C. “巡天号”做圆周运动的圆心必须与地心重合
D. “巡天号”长期运行后轨道会发生衰减,则线速度会减小
4. 如图所示,小球通过细线悬挂于车厢内的O点,在车厢内左右摆动,车厢始终静止,小球从左侧最高点运动到最低点过程中,以地面为参考系,则( )
A. 重力对小球不做功
B. 细线对小球做正功
C. 细线对车厢做正功
D. 重力的瞬时功率先变大后变小
5. 如图所示,下列判断正确的是( )
A. 甲图中,从光滑滑梯上加速下滑的小朋友机械能不守恒
B. 乙图中,在匀速转动的摩天轮中的游客机械能守恒
C. 丙图中,在光滑的水平面上,小球的机械能守恒
D. 丁图中,气球匀速上升时,机械能不守恒
6. 列车转弯时的受力分析如图所示,铁路转弯处的圆弧半径为R,两铁轨之间的距离为d,内外轨的高度差为h,铁轨平面和水平面间的夹角为(很小,可近似认为),下列说法正确的是( )
A. 列车转弯时受到重力、支持力和向心力的作用
B. 列车过转弯处速度时,列车轮缘不会挤压内轨和外轨
C. 列车过转弯处速度时,列车轮缘会挤压外轨
D. 若减小角,可提高列车安全过转弯处的速度
7. 如图,身长为3L,质量为m的毛毛虫外出觅食,缓慢经过一边长为L的等边三角形小石块。以地面为零势能参考平面,重力加速度为g,当毛毛虫身体中点刚刚到达最高点的时重力势能为( )
A. mgL B. mgL C. mgL D. mgL
8. 如图所示,细绳一端固定,下端连接乒乓球,乒乓球从点静止释放摆动到右侧最高点,为最低点,、两点等高,上述过程中乒乓球( )
A. 在点时,绳中拉力为零
B. 在点时速度最大
C. 在、两点的速度大小相等
D. 从点到点的时间比从点到点的时间短
9. 京东物流中心智能分拣系统利用高速旋转圆盘(转速可达120转/分)分拣包裹,但是如果圆盘重心不在转轴上,运行将不稳定,且轴承会受到很大的作用力,加速磨损。如图所示,圆盘半径为r,OO′ 为转动轴,正常工作时转动轴受到的水平作用力可以认为是0。假想在圆盘的边缘固定一个质量m的螺丝钉P。当圆盘以角速度ω匀速转动时,下列说法正确的是( )
A. 圆盘对P的作用力
B. P受到的重力等于圆盘对它的作用力
C. P的质量越大,则轴承越容易损坏
D. P的位置离转动轴越近,则轴承越容易损坏
10. 2024年3月11日,中国宣布再次开启载人登月行程,此次登月任务的目标是在月球南极区域建立永久性基地,为未来深空探索奠定基础。设登月航天器登月过程中经历了从绕月圆轨道Ⅰ变至椭圆轨道Ⅱ,两轨道相切于A点。已知Ⅰ轨道距离月球表面的高度设为,Ⅱ轨道B点距离月球表面的高度设为,月球半径约为R,下列说法正确的是( )
A. 轨道Ⅰ与轨道Ⅱ的周期之比
B. 航天器在轨道Ⅱ上运行时机械能守恒
C. 轨道Ⅱ上A点的加速度大于轨道Ⅰ上A点的加速度
D. 登月航天器返回地球,需在轨道Ⅱ的A点点火向速度的方向喷气
11. 如图所示,一小物块由静止开始沿着倾角斜面向下滑动,最后停在水平地面上。已知斜面与地面平滑连接,且物块与斜面、物块与地面间的动摩擦因数均为。则该过程中,物块的速率v、摩擦力的功率P随时间t关系以及物块的速率v、动能Ek与路程s关系的图像可能正确的是(已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2) ( )
A. B.
C. D.
二、非选择题:共5题,共 56分。其中第13题第16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分;有数值计算时,答案中必须明确写出数值和单位。
12. 某同学通过调节手机拍摄功能中的感光度和快门时间,拍摄出质量较高的频闪照片。图1是该同学拍摄的小球自由下落部分运动过程中频闪照片,用来验证机械能守恒定律。该同学以小球释放点为原点O,并借助照片背景中的刻度尺测量各时刻的位置坐标为x1、x2、x3、x4、x5,刻度尺零刻度与原点O对齐。已知手机连拍频率为f,当地重力加速度为g,小球质量为m。
(1)如图2所示,从起点O下降到下x2位置小球的位移大小为___________cm
(2)关于实验装置和操作,以下说法正确的是___________;
A.刻度尺应固定在竖直平面内
B.选择体积大小球
C.小球实际下落过程中动能增量大于重力势能减少量
(3)小球在x3位置时的瞬时速度v3=___________(用题中所给的物理量符号表示)
(4)取小球从O到x4的过程研究,则机械能守恒定律的表达式为___________(用题中所给物理量的符号表示);
(5)该同学利用测得的数据,算出小球经过各点的速度v,并作出了如图3所示的图线。测得图线的斜率k明显小于g,是由于存在阻力的影响,则小球受到的阻力大小F阻=___________。
13. 2024年6月,嫦娥六号探测器成功完成人类首次月球背面采样,随后将月球样品容器安全转移至返回器中。已知嫦娥六号的返回器在半径为r的轨道上绕月球做匀速圆周运动,周期为T,月球半径为R,引力常量为G。求:
(1)月球的质量M;
(2)月球的第一宇宙速度v。
14. 一款质量m=1000kg的家庭轿车,行驶速度v≤15m/s时靠电动机输出动力;行驶速度在v>15m/s时自动转换为靠汽油发动机输出动力。该轿车在一条平直的公路上由静止启动,其牵引力F随着运动时间t的变化关系图线如图所示,在行驶过程中所受阻力恒为1000N。已知汽车在t1=5s时车速达到v1=15m/s切换动力引擎,牵引力突变为5000N ,以后保持恒定功率继续行驶到第16s末,求:
(1)切换动力引擎后汽车的功率P;
(2)5s16s内,汽车位移。
15. 如图所示,一根跨过定滑轮的不可伸长的轻绳一端连接质量为10m的物块B,另一端连接质量为2m的小物块A,A套在一根足够长的竖直固定的光滑细杆上,杆上的M点与滑轮等高,滑轮与直杆间的距离为3L。A在竖直向下的拉力作用下静止于杆上P点位置,绳与杆的夹角为37°。不计滑轮的大小、质量和摩擦,不计空气阻力,sin37°= 0.6,cos37°= 0.8,重力加速度为g。求:
(1)物块A静止时竖直向下的拉力F的大小;
(2)撤去竖直向下的拉力,物块A运动到M点时的速度。
16. 如图所示为滑板运动的训练场地,半径为R的冰制竖直圆弧轨道最低点为C,最高点为D,D点的切线沿竖直方向,圆弧轨道左端与倾角为θ的冰制斜面相切,为保证运动员的安全,在AB间铺有长度为4L的防滑材料,当长度为L的滑板全部处于AB内时,恰能保持静止,其余部分摩擦不计。一次训练时,教练员在AB之间推动运动员到滑板离开B点,运动员从D点滑出,竖直上升到最高点E,E点与D点的距离为,下落后沿轨道返回。运动员和滑板总质量为m,运动员始终站在滑板的正中间,滑板对斜面压力均匀。滑板长度和运动员身高远小于圆弧半径,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度大小为g,不计空气阻力。求:
(1)防滑材料与滑板之间的动摩擦因数;
(2)运动员和滑板在圆弧轨道最低点C受到轨道支持力的大小;
(3)为保证运动员和滑板在轨道上只做一次往返滑行,滑板离开B点时的速度范围。
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