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参考答案
1-8 DCDDC ABB
9-12 CD ABD BD ACD
13-1 0.56; 0.96; 4.0
13-2 AD; 远小于; 小于; 大于
14.解:(1)对人和滑板,由牛顿第二定律得:
mgsinθ−μmgcosθ=ma1,
解得:a1=g(sinθ−μcosθ)=10(0.6−0.5×0.8)=2m/s2
(2)斜坡倾角为α,最大高度为h,
则斜面长sAB=hsinθ,水平面BC长sBC=s−sABcosθ=s−htanθ,
为确保安全,人滑到C点前的速度必须为0,
由动能定理可得:mgh−(μNsAB+μmgsBC)=0,
即mgh−μmgcosαhsinθ−μmg(s−htanθ)=mgh−μmgs=0,
代入数据解得:h=25m.
答:(1)人在斜坡上下滑时的加速度大小是2m/s2;
(2)高度h最高为25m.
15.解:由题意知, 当小球撞壁时, 速度大小是不变的, 只是角度上的变化. 将速度分解成水平和竖直方向, 即可知道, 每一次碰撞只改变水平速度的方向而已.
因此竖直方向上其实就是自由落体运动.
假设在小球落到箱底之前碰撞的了n次,则能得到竖直方向的速度为
Vn竖直方向的速度:Vn1 =gT =g*(nL/V0);
之后小球将会落到箱底上,此时分情况:
①第n次撞在CD边上,则此时 小球再次飞行了Tn+1 =2L/(3V0) 的时间;
则小球飞行的总时T总=T+Tn+1 =nL/V0 +2L/(3V0) =(3nL+2L)/(3V0)
而总的垂直距离为H=0.5g*(T总)^2
从而求出V0;
②第n次撞在AB边上,则此时 小球再次飞行了Tn+1 =L/(3V0) 的时间;
则小球飞行的总时T总=T+Tn+1 =nL/V0 +L/(3V0) =(3nL+L)/(3V0)
而总的垂直距离为H=0.5g*(T总)^2 从而求出V0;
16.解:这两个球是一个整体它们在空中的速度相等,设线长为L.因为某人拿住的球与楼顶同高,所以下面一个球到窗上面的距离为:
h1=18−L
根据v2/2g=h1得下面的小球刚进入窗的速度为:v=√2gh1,
当线绳刚好在窗口消失时下面的球经过的距离为:
x=L+2
又因为x=vt+12gt2
所以有:
L+2=√2g(18−L)+1/2g
代入数据解得:L=13m
答:绳长为13m.