内容正文:
2024级高一下学期期末考试
物理试题
考试时间:75分钟
注意事项:
1、答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2、请将答案正确填写在答题卡上
一、单选题(共28分)
1. 下列选项中所运用主要研究方法与卡文迪什测量引力常量的主要研究方法相同的是( )
A. 图甲中,通过平面镜的反射光线观察桌面的微小形变
B. 图乙中,利用作用效果相同研究合力与分力的关系
C. 图丙中,通过物体沿曲面运动研究重力做功的特点
D. 图丁中,利用该装置研究力与运动的关系
【答案】A
【解析】
【详解】卡文迪什扭秤实验运用了放大的思想方法。
A.图甲中,借助激光器及平面镜观察桌面微小形变运用了放大法,故A正确;
B.图乙中,合力与分力的关系应用等效替代的实验方法,故B错误;
C.图丙中,研究重力做功运用微元法的物理思想,故C错误;
D.图丁中,理想斜面实验运用实验和逻辑推理相结合的方法,故D错误。
故选A。
2. 旋转飞椅可简化成如图所示模型。长为L的钢绳一端系有质量为m可视为质点的小球,另一端固定在直径为a的水平转盘边缘,转盘可绕穿过其中心的竖直轴转动。当转盘匀速转动时,钢绳与转轴在同一竖直平面内,与竖直方向夹角为θ,不计钢绳的重力,此时钢绳的拉力为T。下列说法正确的是( )
A. 小球做圆周运动的半径为L
B. 小球做圆周运动的轨迹圆心为O点
C. 钢绳拉力T的大小与向心力大小相等
D. 钢绳拉力T沿水平方向的分力提供向心力
【答案】D
【解析】
【详解】A.小球做圆周运动的半径r=Lsinθ
故A错误;
B.小球做圆周运动的圆心为转轴与小球所在水平面的交点,不是点O,故B错误;
CD.钢绳拉力T沿水平方向的分力提供向心力,向心力大小F=Tsinθ<T
故C错误,D正确。
故选D。
3. 2025年3月10日1时17分,通信技术试验卫星十五号在西昌卫星发射中心由长征三号乙运载火箭成功发射升空,卫星顺利进入预定轨道。该卫星主要用于开展多频段、高速率卫星通信技术验证。在卫星发射过程中,先将卫星发射至近地圆轨道1,变轨使其沿椭圆轨道2运行,最后变轨将卫星送入预定圆轨道3,轨道1、2相切于P点,轨道2、3相切于Q点,则当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时,以下说法正确的是( )
A. 三条轨道中,经过轨道2上的Q点时线速度最小
B. 周期关系为
C. 卫星在轨道1的线速度小于在轨道3的线速度
D. 卫星在轨道1上经过P点时的加速度大于它在轨道2上经过P点时的加速度
【答案】A
【解析】
【详解】C.卫星在圆轨道上运动时,万有引力提供向心力,则有
解得
卫星在轨道1的半径小于在轨道3的半径,所以卫星在轨道1的线速度大于在轨道3的线速度,故C错误;
A.卫星在轨道1上经过P点时加速才能进入轨道在轨道2上经过Q点时加速才能进入轨道3,在轨道2上从P到Q,引力做负功,速率减小,结合以上分析知卫星在轨道1上的速率大于在轨道3上的速率,则
故A正确;
B.因1、2、3轨道半径逐渐增大,根据开普勒第三定律可得,周期关系为
故B错误;
D.根据万有引力提供向心力,有
可知,卫星在轨道1上经过P点时加速度等于它在轨道2上经过P点时的加速度,故D错误。
故选A。
4. 2025年1月7日,实践二十五号卫星在西昌卫星发射中心发射成功,并在离地高空的圆轨道为北斗G7卫星加注142公斤燃料,完成人类首次太空卫星燃料补加及延寿服务。若加注燃料前后G7卫星的轨道半径不变,则( )
A. 加注燃料时,实践二十五号卫星的线速度大于
B. 加注燃料时,实践二十五号与G7卫星处于平衡状态
C. 加注燃料后,G7卫星质量增大,线速度大小不变
D. 加注燃料后,G7卫星质量增大,加速度减小
【答案】C
【解析】
【详解】A.第一宇宙速度是人造卫星的最小发射速度,是最大环绕速度,所以实践二十五号卫星的线速度小于,A错误;
B.在加注燃料时,两卫星相对静止,处于失重状态,并非力学平衡状态,B错误;
CD.根据
解得
可知加注燃料后,质量增加,轨道半径不变,线速度和加速度大小均不变,C正确,D错误。
故选C。
5. 用起重机将质量为200kg的重物由静止沿竖直方向吊起,重物先匀加速上升,起重机输出功率达到额定功率4.4kW后保持不变,整个过程中起重机输出功率P随时间t的变化如图所示,不计空气阻力,重力加速度g取10m/s²,下列说法正确的是( )
A. t=1s时,重物的速率为1.1m/s
B. t=1s时,重物的重力势能增加了1000J
C. t=2s时,重物受到竖直向上的拉力大小为2000N
D. t=3s时,重物的加速度大小为1m/s²
【答案】B
【解析】
【详解】A.重物先由静止做匀加速直线运动,则有
根据牛顿第二定律有
解得
根据功率
联立得
对图像其斜率为
代入,可得
解得,(舍去)
时重物速率为
故A错误;
B.内的位移
重力势能的增加量为
故B正确;
C.达到额定功率后保持不变,时仍有的加速度,根据牛顿第二定律有
解得
故C错误;
D.时,功率保持不变,根据
可知随着速度增大,在减小;根据牛顿第二定律有
可知加速度在减小,所以时加速度小于,故D错误。
故选B。
6. 如图所示,把一小球放在竖立的轻弹簧上,并把小球往下按至A位置,迅速松手后,弹簧把小球弹起,小球升至最高位置C,途中经过位置B时弹簧正好处于自由状态(此时弹簧弹力为零)。不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A. 从A运动到B的过程中,小球的机械能守恒
B. 从A运动到B的过程中,小球的机械能不守恒
C. 从A运动到B的过程中,小球的动能一直增大
D. 从A运动到C的过程中,小球和弹簧组成的系统势能先增加后减少
【答案】B
【解析】
【详解】AB.从A运动到B的过程中,弹簧弹力对小球做正功,小球的机械能增加,故A错误,B正确;
C.从A运动到B的过程中,弹力一开始大于重力,小球向上加速运动,当弹力等于重力时,小球的速度达到最大,之后弹力小于重力,小球向上减速运动,所以小球的动能先增大后减小,故C错误;
D.从A运动到C的过程中,只有重力和弹簧弹力做功,小球和弹簧组成的系统机械能守恒,由于小球的动能先增大后减小,则小球和弹簧组成的系统势能先减少后增加,故D错误。
故选B。
7. 2022年9月NBA官方宣布,蔡徐坤再次成为中国NBA新春贺岁形象大使。图甲为蔡徐坤拉球转身的一瞬间,由于篮球规则规定手掌不能上翻,我们将此过程理想化为如图乙所示的模型,薄长方体代表手掌,转身时球紧贴竖立的手掌,绕着转轴(中枢脚所在直线)做圆周运动,假设手掌和球之间的最大静摩擦因数为0.5,篮球质量为600g,直径为24cm,手到转轴的距离为0.32m,蔡徐坤转身时篮球恰好不下滑,下列说法正确的是( )
A. 篮球受重力、弹力、摩擦力以及向心力
B. A、B两点转动的线速度之比为4:1
C. 此时蔡徐坤转身的角速度约为8rad/s
D. 若蔡徐坤转动加快,则篮球可能会相对手掌在竖直方向上发生运动
【答案】C
【解析】
【详解】A.篮球受到重力、弹力和摩擦力,向心力是效果力,故A错误;
B.在转动过程中A、B点转动角速度相同,根据
可得A、B两点转动的线速度之比为1:4,故B错误;
C.由于篮球此时恰好不下滑,则有
可得
将代入向心力表达式
可得
故C正确;
D.转动加快所需向心力变大,手给篮球支持力变大,最大静摩擦力变大,因此不会在竖直方向上发生运动,故D错误。
故选C。
二、多选题(共18分)
8. 光在真空中的速度为c,如果某飞船在以0.5c的速度向某一星球飞行时,发出一光信号进行提示。假设所有的星球均相对静止,则下列说法正确的是( )
A. 该星球上的人观测到的光信号的速度为1.5c
B. 该星球上的人观测到的光信号的速度为c
C. 地球上的人观测到的光信号的速度为c
D. 飞船正后方的某星球上的人观测到的光信号的速度为0.5c
【答案】BC
【解析】
【详解】根据相对论,真空中的光速相对于不同的惯性参考系是相同的,都是,故BC正确,AD错误。
故选BC。
9. 如图所示是小船过河的情景,已知水流速度恒定,以下分析正确的是( )
A. 要想时间最短,船头应该朝向图中1的方向
B. 要想到达C点,船头应该朝向图中3方向
C. 要想位移最短,船头应该朝向1的方向
D. 若船头朝向2,可能会在C点靠岸
【答案】AD
【解析】
【详解】A.要想时间最短,船头应垂直河岸,应朝向图中1的方向,故A正确;
B.要想到达C点,则合速度方向沿图中3方向,所以船头应该朝向图中3的左侧方向,故B错误;
C.要想位移最短,则合速度方向沿图中1方向,所以船头应该朝向图中1的左侧方向,故C错误;
D.若船头朝向2,则合速度方向有可能沿图中3方向,小船能会在C点靠岸,故D正确。
故选AD。
10. 如图所示,是一个半径为的半圆柱面的横截面,直径水平,为截面上的最低点,间有一斜面,从点以大小不同的初速度沿方向水平抛出两个小球和,分别落在斜面和圆弧面上,不计空气阻力,下列判断正确的是( )
A. 初速度可能大于
B. 球的飞行时间可能比球长
C. 无论大小为多大,球都不可能垂直撞击到圆弧面上
D. 球接触斜面前的瞬间,速度与水平方向的夹角大于
【答案】BCD
【解析】
【详解】A.两球都做平抛运动,根据平抛运动规律可知,水平方向为匀速直线运动,根据可知,若运动时间相等,初速度越大,对应的水平位移越大,故初速度一定小于,故A错误;
B.根据平抛运动规律,竖直方向做自由落体运动,则有
解得
若a球下落的高度大于b球下落的高度,则a球飞行的时间比b长,故B正确;
C.根据平抛运动的推论可知,平抛运动瞬时速度反向延长线经过水平位移的中点,作出b球撞击到圆弧面速度的反向延长线,如图所示
由图可知,速度反向延长线不可能经过O点,即球不可能垂直撞击到圆弧面上,故C正确;
D.由几何知识可知,AC面的倾角为,如上图所示,同样依据平抛运动的推论可知,球接触斜面前的瞬间,速度与水平方向的夹角大于,故D正确。
故选BCD。
三、实验题(共18分,每空2分)
11.
(1)如图甲所示,竖直放置的两端封闭的玻璃管中注满清水,内有一个红蜡块能在水中以的速度匀速上浮,现当红蜡块从玻璃管的下端匀速上浮的同时,使玻璃管水平匀速向右运动,测得红蜡块实际运动的方向与水平方向的夹角为37°,则(已知;);
①根据题意可知玻璃管水平方向的移动速度为____________。
②如图乙所示,若红蜡块在A点匀速上浮的同时,使玻璃管水平向右作匀加速直线运动,则红蜡块实际运动的轨迹是图中的____________。
A.直线P B.曲线Q C.曲线R D.无法确定
(2)当运动员从直升机上由静止跳下后,在下落过程中将会受到水平风速的影响,风速增大时,运动员下落时间____________,运动员着地速度____________。(填“增大”、“不变”或“减小”)
【答案】(1) ①. 0.4 ②. B
(2) ①. 不变 ②. 增大
【解析】
【小问1详解】
①[1]根据平行四边形定则,有
可知玻璃管水平方向的移动速度为
②[2]根据运动的合成与分解,运动的轨迹偏向合外力的方向,轨迹是图中的Q。
故选B。
【小问2详解】
[1][2]运动员同时参与了两个分运动,竖直方向下落和水平方向随风飘,两个分运动同时发生,相互独立;则水平方向的风力大小不影响竖直方向的运动,即落地时间不变;运动员着地时竖直方向速度不变,水平方向速度增大,则运动员着地速度增大。
12. 某实验小组对水平面内的圆周运动进行探究,装置如图甲所示。滑块套在水平杆上,随水平杆一起绕竖直杆做匀速圆周运动,力传感器通过一细绳连接滑块,用来测量细绳拉力F的大小,滑块上固定一遮光片,宽度为d,遮光片与固定在铁架台上的光电门可测量滑块的角速度,滑块旋转半径为r,滑块受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
(1)若测得遮光片经过光电门时的遮光时间为,则角速度_______;
(2)为了提高实验精度,挡光条的宽度应适当_______(填“小”或“大”)些;
(3)改变水平杆转动的角速度,测得多组数据,以F为纵坐标,以为横坐标,在坐标纸中描出数据点,请在图乙中作出的图像_________;
(4)若图像的斜率为k,纵截距为,重力加速度为g,则滑块的质量_______,滑块与水平杆间的动摩擦因数_______。(用题中物理量k、b、d、r、g表示)
【答案】(1)
(2)小 (3)
(4) ① ②.
【解析】
【小问1详解】
物体转动的线速度为
由解得
【小问2详解】
时间极短时,平均速度可近似等于瞬时速度,为了提高实验精度,需要缩短挡光时间,即挡光条的宽度应适当小些。
【小问3详解】
将图像中的点连接,舍弃明显偏离的点迹,如下图所示
【小问4详解】
[1][2]对滑块进行受力分析,合外力提供滑块的向心力,即
且
方程联立可得
可知,
则滑块的质量
滑块与水平杆间的动摩擦因数
四、解答题(共36分)
13. 如图所示,返回式月球软着陆器在完成了对月球表面的考察任务后,由月球表面回到绕月球做圆周运动的轨道舱。已知月球的半径为R,轨道舱到月球表面的距离为h,引力常量为G,月球表面的重力加速度为g,不考虑月球的自转。求:
(1)月球的第一宇宙速度大小;
(2)轨道舱绕月飞行的周期T。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
在月球表面有
由万有引力提供向心力
联立解得月球的第一宇宙速度大小
【小问2详解】
轨道舱绕月球做圆周运动,设轨道舱的质量为,由万有引力提供向心力得
解得轨道舱绕月飞行的周期为
14. 如图所示,质量都为1kg的两个物体A、B,用轻绳跨过定滑轮相连接,在水平力作用下,物体B沿水平地面向右运动,物体A恰以速度2m/s匀速上升,已知物体B与水平面间的动摩擦因数为0.15,重力加速度为当物体B运动到使斜绳与水平方向成时。(已知:,)求:
(1)物体B所受摩擦力的大小;
(2)物体B的速度大小。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
A物体匀速运动可得
当斜绳与水平方向成角时,对B物体进行受力分析,根据共点力平衡,有
解得
【小问2详解】
根据平行四边形定则,将B物体的速度沿绳子方向和垂直绳子方向进行分解有
解得B物体的速度大小
15. 有一项荡绳过河的拓展项目,将绳子一端固定,人站在高台边缘抓住绳子另一端,像荡秋千一样荡过河面,落到河对岸的平地上。
为方便研究,将人看作质点A,如图所示。已知人的质量,A到悬点O的距离,A与平地的高度差,人站在高台边缘时,AO与竖直方向的夹角为。
某次过河中,人从高台边缘无初速度离开,在最低点B处松开绳子,落在水平地面上的C点。忽略空气阻力,取重力加速度,,,求:
(1)人到达B点时的速率v;
(2)人到达B点,松开绳之前,绳对人的拉力大小F;
(3)若高台边缘到对面河岸共,请分析人能否安全荡到对岸。
【答案】(1)
(2)
(3)人能安全荡到对岸
【解析】
【小问1详解】
人从离开高台到B点的过程中,由机械能守恒有
代入数据解得人到达B点时的速率
【小问2详解】
在B点由牛顿第二定律有
代入数据得人到达B点,松开绳之前,绳对人的拉力大小为
【小问3详解】
人从离开高台到B点的过程中水平位移为
人从B到C的运动过程Z做平抛运动,由平抛运动知识有,
则人从开始运动到落地水平位移为
联立解得
故人能安全荡到对岸
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2024级高一下学期期末考试
物理试题
考试时间:75分钟
注意事项:
1、答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2、请将答案正确填写在答题卡上
一、单选题(共28分)
1. 下列选项中所运用的主要研究方法与卡文迪什测量引力常量的主要研究方法相同的是( )
A. 图甲中,通过平面镜的反射光线观察桌面的微小形变
B. 图乙中,利用作用效果相同研究合力与分力的关系
C. 图丙中,通过物体沿曲面运动研究重力做功的特点
D. 图丁中,利用该装置研究力与运动的关系
2. 旋转飞椅可简化成如图所示模型。长为L的钢绳一端系有质量为m可视为质点的小球,另一端固定在直径为a的水平转盘边缘,转盘可绕穿过其中心的竖直轴转动。当转盘匀速转动时,钢绳与转轴在同一竖直平面内,与竖直方向夹角为θ,不计钢绳的重力,此时钢绳的拉力为T。下列说法正确的是( )
A. 小球做圆周运动的半径为L
B. 小球做圆周运动的轨迹圆心为O点
C. 钢绳拉力T的大小与向心力大小相等
D. 钢绳拉力T沿水平方向的分力提供向心力
3. 2025年3月10日1时17分,通信技术试验卫星十五号在西昌卫星发射中心由长征三号乙运载火箭成功发射升空,卫星顺利进入预定轨道。该卫星主要用于开展多频段、高速率卫星通信技术验证。在卫星发射过程中,先将卫星发射至近地圆轨道1,变轨使其沿椭圆轨道2运行,最后变轨将卫星送入预定圆轨道3,轨道1、2相切于P点,轨道2、3相切于Q点,则当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时,以下说法正确的是( )
A. 三条轨道中,经过轨道2上的Q点时线速度最小
B. 周期关系为
C. 卫星在轨道1线速度小于在轨道3的线速度
D. 卫星在轨道1上经过P点时的加速度大于它在轨道2上经过P点时的加速度
4. 2025年1月7日,实践二十五号卫星在西昌卫星发射中心发射成功,并在离地高空的圆轨道为北斗G7卫星加注142公斤燃料,完成人类首次太空卫星燃料补加及延寿服务。若加注燃料前后G7卫星的轨道半径不变,则( )
A. 加注燃料时,实践二十五号卫星的线速度大于
B. 加注燃料时,实践二十五号与G7卫星处于平衡状态
C. 加注燃料后,G7卫星质量增大,线速度大小不变
D. 加注燃料后,G7卫星质量增大,加速度减小
5. 用起重机将质量为200kg的重物由静止沿竖直方向吊起,重物先匀加速上升,起重机输出功率达到额定功率4.4kW后保持不变,整个过程中起重机输出功率P随时间t的变化如图所示,不计空气阻力,重力加速度g取10m/s²,下列说法正确的是( )
A. t=1s时,重物的速率为1.1m/s
B. t=1s时,重物的重力势能增加了1000J
C. t=2s时,重物受到竖直向上的拉力大小为2000N
D. t=3s时,重物的加速度大小为1m/s²
6. 如图所示,把一小球放在竖立的轻弹簧上,并把小球往下按至A位置,迅速松手后,弹簧把小球弹起,小球升至最高位置C,途中经过位置B时弹簧正好处于自由状态(此时弹簧弹力为零)。不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A. 从A运动到B的过程中,小球的机械能守恒
B. 从A运动到B的过程中,小球的机械能不守恒
C. 从A运动到B的过程中,小球的动能一直增大
D. 从A运动到C的过程中,小球和弹簧组成的系统势能先增加后减少
7. 2022年9月NBA官方宣布,蔡徐坤再次成为中国NBA新春贺岁形象大使。图甲为蔡徐坤拉球转身的一瞬间,由于篮球规则规定手掌不能上翻,我们将此过程理想化为如图乙所示的模型,薄长方体代表手掌,转身时球紧贴竖立的手掌,绕着转轴(中枢脚所在直线)做圆周运动,假设手掌和球之间的最大静摩擦因数为0.5,篮球质量为600g,直径为24cm,手到转轴的距离为0.32m,蔡徐坤转身时篮球恰好不下滑,下列说法正确的是( )
A. 篮球受重力、弹力、摩擦力以及向心力
B. A、B两点转动的线速度之比为4:1
C. 此时蔡徐坤转身的角速度约为8rad/s
D. 若蔡徐坤转动加快,则篮球可能会相对手掌在竖直方向上发生运动
二、多选题(共18分)
8. 光在真空中的速度为c,如果某飞船在以0.5c的速度向某一星球飞行时,发出一光信号进行提示。假设所有的星球均相对静止,则下列说法正确的是( )
A. 该星球上人观测到的光信号的速度为1.5c
B. 该星球上的人观测到的光信号的速度为c
C. 地球上的人观测到的光信号的速度为c
D. 飞船正后方的某星球上的人观测到的光信号的速度为0.5c
9. 如图所示是小船过河情景,已知水流速度恒定,以下分析正确的是( )
A. 要想时间最短,船头应该朝向图中1的方向
B. 要想到达C点,船头应该朝向图中3的方向
C. 要想位移最短,船头应该朝向1的方向
D. 若船头朝向2,可能会在C点靠岸
10. 如图所示,是一个半径为的半圆柱面的横截面,直径水平,为截面上的最低点,间有一斜面,从点以大小不同的初速度沿方向水平抛出两个小球和,分别落在斜面和圆弧面上,不计空气阻力,下列判断正确的是( )
A. 初速度可能大于
B. 球的飞行时间可能比球长
C. 无论大小为多大,球都不可能垂直撞击到圆弧面上
D. 球接触斜面前的瞬间,速度与水平方向的夹角大于
三、实验题(共18分,每空2分)
11.
(1)如图甲所示,竖直放置的两端封闭的玻璃管中注满清水,内有一个红蜡块能在水中以的速度匀速上浮,现当红蜡块从玻璃管的下端匀速上浮的同时,使玻璃管水平匀速向右运动,测得红蜡块实际运动的方向与水平方向的夹角为37°,则(已知;);
①根据题意可知玻璃管水平方向的移动速度为____________。
②如图乙所示,若红蜡块在A点匀速上浮的同时,使玻璃管水平向右作匀加速直线运动,则红蜡块实际运动的轨迹是图中的____________。
A.直线P B.曲线Q C.曲线R D.无法确定
(2)当运动员从直升机上由静止跳下后,在下落过程中将会受到水平风速的影响,风速增大时,运动员下落时间____________,运动员着地速度____________。(填“增大”、“不变”或“减小”)
12. 某实验小组对水平面内的圆周运动进行探究,装置如图甲所示。滑块套在水平杆上,随水平杆一起绕竖直杆做匀速圆周运动,力传感器通过一细绳连接滑块,用来测量细绳拉力F的大小,滑块上固定一遮光片,宽度为d,遮光片与固定在铁架台上的光电门可测量滑块的角速度,滑块旋转半径为r,滑块受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
(1)若测得遮光片经过光电门时的遮光时间为,则角速度_______;
(2)为了提高实验精度,挡光条宽度应适当_______(填“小”或“大”)些;
(3)改变水平杆转动的角速度,测得多组数据,以F为纵坐标,以为横坐标,在坐标纸中描出数据点,请在图乙中作出的图像_________;
(4)若图像的斜率为k,纵截距为,重力加速度为g,则滑块的质量_______,滑块与水平杆间的动摩擦因数_______。(用题中物理量k、b、d、r、g表示)
四、解答题(共36分)
13. 如图所示,返回式月球软着陆器在完成了对月球表面的考察任务后,由月球表面回到绕月球做圆周运动的轨道舱。已知月球的半径为R,轨道舱到月球表面的距离为h,引力常量为G,月球表面的重力加速度为g,不考虑月球的自转。求:
(1)月球的第一宇宙速度大小;
(2)轨道舱绕月飞行的周期T。
14. 如图所示,质量都为1kg两个物体A、B,用轻绳跨过定滑轮相连接,在水平力作用下,物体B沿水平地面向右运动,物体A恰以速度2m/s匀速上升,已知物体B与水平面间的动摩擦因数为0.15,重力加速度为当物体B运动到使斜绳与水平方向成时。(已知:,)求:
(1)物体B所受摩擦力的大小;
(2)物体B的速度大小。
15. 有一项荡绳过河的拓展项目,将绳子一端固定,人站在高台边缘抓住绳子另一端,像荡秋千一样荡过河面,落到河对岸的平地上。
为方便研究,将人看作质点A,如图所示。已知人的质量,A到悬点O的距离,A与平地的高度差,人站在高台边缘时,AO与竖直方向的夹角为。
某次过河中,人从高台边缘无初速度离开,在最低点B处松开绳子,落在水平地面上的C点。忽略空气阻力,取重力加速度,,,求:
(1)人到达B点时的速率v;
(2)人到达B点,松开绳之前,绳对人的拉力大小F;
(3)若高台边缘到对面河岸共,请分析人能否安全荡到对岸。
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