高中物理必修2解答题及解析50道文档格式.docx
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(2)弹性势能的最大值是多大?
(3)A的速度有可能向左吗?
为什么?
图3.03
4.如图3甲所示,在一端封闭、长约1m的玻璃管内注满清水,水中放一个蜡块,将玻璃管的开口端用胶塞塞紧.然后将这个玻璃管倒置,在蜡块沿玻璃管上升的同时,将玻璃管水平向右移动.假设从某时刻开始计时,蜡块在玻璃管内每1s上升的距离都是10cm,玻璃管向右匀加速平移,每1s通过的水平位移依次是2.5cm、7.5cm、12.5cm、17.5cm.图乙中,y表示蜡块竖直方向的位移,x表示蜡块随玻璃管通过的水平位移,t=0时蜡块位于坐标原点.
(1)请在图乙中画出蜡块4s内的轨迹.
(2)求出玻璃管向右平移的加速度.(3)求t=2s时蜡块的速度v.
5.在一根长为L、质量不计的细杆中点和末端
各连一质量为m的小球B和C,如图6所示,杆
可以在竖直平面内绕固定点A转动,将杆拉
到某位置放开,末端C球摆到最低位置时,
杆BC段受到的拉力刚好等于C球重力的2倍.图6
(g=10m/s2)求:
(1)C球通过最低点时的线速度大小;
(2)杆AB段此时受到的拉力大小.
6.如图7所示,有一内壁光滑的试管装有质量为1g
的小球,试管的开口端封闭后安装在水平轴O上,
转动轴到管底小球的距离为5cm,让试管在竖直
平面内做匀速转动.问:
(1)转动轴达某一转速时,试管底部受到小球的图7压力的最大值为最小值的3倍,此时角速度多大?
(2)当转速ω=10rad/s时,管底对小球的作用力的最大值和最小值各是多少?
(g取
10m/s2)
7.如图8所示,一玩滚轴溜冰的小孩(可视为质点)质量为m=30kg,他在左侧平台上滑行一段距离后平抛,恰能无碰撞地沿圆弧切线从A点进入光滑竖直圆弧轨道,并沿轨道下滑,A、B为圆弧两端点,其连线水平.已知圆弧半径为R=1.0m,对应圆心角为θ=106°
,平台与AB连线的高度差为h=0.8m.(取g=10m/s2,sin53°
=0.8,cos53°
=0.6)求:
图8
(1)小孩平抛的初速度;
(2)小孩运动到圆弧轨道最低点O时对轨道的压力.
8..如图8所示,一滑块经水平轨道AB,进入竖直平面内
的四分之一圆弧轨道BC,已知滑块的质量m=0.6kg,
在A点的速度vA=8m/s,AB长x=5m,滑块与水平轨
道间的动摩擦因数μ=0.15,圆弧轨道的半径R=2m,图8
滑块离开C点后竖直上升h=0.2m,取g=10m/s2.求:
(1)滑块经过B点时速度的大小;
(2)滑块在圆弧轨道BC段克服摩擦力所做的功.
9.如图9所示,在竖直平面内,由斜面和圆形轨道分别
与水平面相切连接而成的光滑轨道,圆形轨道的半径
为R.质量为m的小物块从斜面上距水平面高为h=2.5R
的A点由静止开始下滑,物块通过轨道连接处的B、C
点时,无机械能损失.求:
图9
(1)小物块通过B点时速度vB的大小;
(2)小物块通过圆形轨道最低点C时轨道对物块的支持力F的大小;
(3)小物块能否通过圆形轨道的最高点D.
10.如图8所示,用汽车通过定滑轮拉动水平平台上的货物,若货物的质量为m,与平台间的动摩擦因数为μ,汽车从静止开始把货物从A拉到B的过程中,汽车从O到达C点处时速度为v,若平台的高度为h,滑轮的大小和摩擦不计,求这一过程中汽车对货物做的功.
图8
11.风洞实验室中可产生大小、方向可调节的风力.
用长为l的细线拴一小球将其放入风洞实验室,
调节风力方向为水平向右,如图9所示.当小球
静止在A点时,悬线与竖直方向夹角为α.试求:
(1)水平风力的大小;
图
(2)若将小球从竖直位置由静止释放,当悬线与竖直方向成多大角度时,小球的速度最大?
最大速度是多少?
12、(10分)把一个小球用细线悬挂起来,就成为单摆,摆长为L,最大偏角为θ,如果阻力
可以忽略,小球运动到最低位置时的速度为多大?
13、(12分).如图,AB为斜面,倾角为30°
,小球从A点以初速度v0水平抛出,恰好落到B点.求:
(1)Ab间的距离;
(2)物体在空中飞行的时间;
14、(11分)一质量为2千克的铅球从离地面2米高处自由下落,陷入沙坑2厘米深处,求沙子对铅球的平均作用力(取g=10m/s2)
15.一颗人造卫星靠近某行星表面做匀速圆周运动,经过时间t,卫星运行的路程为s,运动半径转过的角度为1rad,引力常量设为G,求:
(1)卫星运行的周期;
(2)该行星的质量.
16.某同学身高1.8m,在学校运动会上参加跳高比赛,起跳后身体横着越过了高度1.6m的横杆.若不计阻力,请根据机械能守恒定律估算出他起跳时竖直向上的速度大小?
17.在光滑水平面上有一静止的物体,现以水平恒力甲推这个物体,作用一段时间后,换成相反方向的水平恒力乙推这一物体,当恒力乙作用时间与恒力甲作用时间相同时,物体恰好回到原处,此时物体的动能为32J,则在整个过程中;
(1)恒力甲做的功为多少?
(2)恒力乙做的功为多少?
18.质量为M的拖拉机拉着耙来耙地,由静止开始做匀加速直线运动,在时间t内前进的距离为x.耙地时,拖拉机受到的牵引力恒为F,受到地面的阻力为自重的k倍,耙所受阻力恒定,连接杆质量不计且与水平面的夹角θ保持不变.求:
(1)拖拉机的加速度大小.
(2)拖拉机对连接杆的拉力大小.
(3)时间t内拖拉机对耙做的功.
19.右图为修建高层建筑常用的塔式起重机.在起重机将质量m=5×
103kg的重物竖直吊起的过程中,重物由静止开始向上做匀加速直线运动,加速度a=0.2m/s2,当起重机输出功率达到其允许的最大值时,保持该功率直到重物做速度vm=1.02m/s的匀速运动.取g=10m/s2,不计额外功.求:
(1)起重机允许输出的最大功率;
(2)重物做匀加速运动所经历的时间和起重机在第2秒末的输出功率.
20.右端连有光滑弧形槽的水平桌面AB长L=1.5m,如右图所示.将一个质量为m=0.5kg的木块在F=1.5N的水平拉力作用下,从桌面上的A端由静止开始向右运动,木块到达B端时撤去拉力F,木块与水平桌面间的动摩擦因数μ=0.2,取g=10m/s2.求:
(1)木块沿弧形槽上升的最大高度;
(2)木块沿弧形槽滑回B端后,在水平桌面上滑动的最大距离.
21.冰壶比赛是在水平冰面上进行的体育项目,比赛场地示意图如下图.比赛时,运动员从起滑架处推着冰壶出发,在投掷线AB处放手让冰壶以一定的速度滑出,使冰壶的停止位置尽量靠近圆心O.为使冰壶滑行得更远,运动员可以用毛刷擦冰壶运行前方的冰面,使冰壶与冰面间的动摩擦因数减小.设冰壶与冰面间的动摩擦因数为μ1=0.008,用毛刷擦冰面后动摩擦因数减少至μ2=0.004.在某次比赛中,运动员使冰壶C在投掷线中点处以2m/s的速度沿虚线滑出.为使冰壶C能够沿虚线恰好到达圆心O点,运动员用毛刷擦冰面的长度应为多少?
(g取10m/s2)
22.在一次国际城市运动会中,要求运动员从高为H的平台上A点由静止出发,沿着动摩擦因数为μ的滑道向下运动到B点后水平滑出,最后落在水池中.设滑道的水平距离为L,B点的高度h可由运动员自由调节(取g=10m/s2).求:
(1)运动员到达B点的速度与高度h的关系;
(2)运动员要达到最大水平运动距离,B点的高度h应调为多大?
对应的最大水平距离xm为多少?
(3)若图中H=4m,L=5m,动摩擦因数μ=0.2,则水平运动距离要达到7m,h值应为多少?
23.“滔天浊浪排空来,翻江倒海山为摧”的钱塘江大潮,被誉为天下奇观.小莉设想用钱塘江大潮来发电,在江海交接某处建一大坝,形成一个面积为1.0×
107m,涨潮时水深达25m的蓄水湖.,关上水闸落潮后坝内外水位差为2m.若发电时水重力势能的12%转变为电能,并只有退潮时发电,每天涨潮两次,求该电站每天能发多少电?
根据图中情景,说明图中的A、B两台机器(有一台是发电机,另一台是电动机),哪台是发电机?
(已知水的密度ρ=1.0×
103kg/m3,g=10m/s2)
24..如下图所示的木板由倾斜部分和水平部分组成,两部分之间由一段圆弧面相连接.在木板的中间有位于竖直面内的光滑圆槽轨道,斜面的倾角为θ.现有10个质量均为m、半径均为r的均匀刚性球,在施加于1号球的水平外力F的作用下均静止,力F与圆槽在同一竖直面内,此时1号球球心距它在水平槽运动时的球心高度差为h.现撤去力F使小球开始运动,直到所有小球均运动到水平槽内.重力加速度为g.求:
(1)水平外力F的大小;
(2)1号球刚运动到水平槽时的速度;
(3)整个运动过程中,2号球对1号球所做的功.
25.在游乐节目中,选手需借助悬挂在高处的绳飞越到水面的浮台上,小明和小阳观看后对此进行了讨论.如下图所示,他们将选手简化为质量m=60kg的质点,选手抓住绳由静止开始摆动,此时绳与竖直方向夹角α=53°
,绳的悬挂点O距水面的高度为H=3m.不考虑空气阻力和绳的质量,浮台露出水面的高度不计,水足够深.取重力加速度g=10m/s2,sin53°
=0.6.
(1)求选手摆到最低点时对绳拉力的大小F;
(2)若绳长l=2m,选手摆到最高点时松手落入水中.设水对选手的平均浮力Ff1=800N,平均阻力Ff2=700N,求选手落入水中的深度d;
(3)若选手摆到最低点时松手,小明认为绳越长,在浮台上的落点距岸边越远;
小阳却认为绳越短,落点距岸边越远.请通过推算说明你的观点.
26.如图4-1-13所示,一个长直轻杆两端分别
图4-1-13
固定一个小球A和B,两球的质量均为m,两球半径忽略不计,杆AB的长度为l,现将杆AB竖直靠放在竖直墙上,轻轻振动小球B,使小球B在水平地面上由静止向右运动,求当A球沿墙下滑距离为时,A、B两球的速度vA和vB.(不计一切摩擦)
27.(16分)小船匀速渡过一条河流,当船头垂直对岸方向航行时,在出
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