强基计划物理检测试题动力学部分三含答案.docx
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强基计划物理检测试题动力学部分三含答案
高校招生强基计划物理笔试检测试题(三)
1.(15分)跳水运动员自跳台自由下落,入水后因受水的阻碍而减速,设加速度,.求运动员速度减为入水速度的10%时的入水深度。
2.(20分)在光滑的水平面上设置一竖直的圆筒,半径为,一小球紧靠圆筒内壁运动,摩擦系数为,在时,球的速率为,求任一时刻球的速率和运动路程。
3.(20分)在光滑水平面上,平放一轻弹簧,弹簧一端固定,另一端连一物体、边上再放一物体,它们质量分别为和,弹簧劲度系数为,原长为.用力推,使弹簧压缩,然后释放。
求:
(1)当与开始分离时,它们的位置和速度;
(2)分离之后,还能往前移动多远?
4.(20分)轻绳绕过一定滑轮,滑轮轴光滑,滑轮的质量为,均匀分布在其边缘上,绳子端有一质量为的人抓住了绳端,而在绳的另一端系了一质量为的重物,如图。
已知滑轮对轴的转动惯量,设人从静止开始以相对绳匀速向上爬时,绳与滑轮间无相对滑动,求端重物上升的加速度?
5.(15分)路灯距地面的高度为,一身高为的人在路灯下以匀速沿直线行走。
试证明人影的顶端作匀速运动,并求其速度.
6.(20分)一质量为的质点,在平面上运动,受到外力(SI)的作用,时,它的初速度为(SI),求时质点的速度及受到的法向力。
7.(20分)质量为M=2.0kg的物体(不考虑体积),用一根长为l=1.0m的细绳悬挂在天花板上。
今有一质量为m=20g的子弹以=600m/s的水平速度射穿物体。
刚射出物体时子弹的速度大小=30m/s,设穿透时间极短。
求:
(1)子弹刚穿出时绳中张力的大小;
(2)子弹在穿透过程中所受的冲量。
8.(20分)如图所示,长为l的轻杆,两端各固定质量分别为和的小球,杆可绕水平光滑固定轴O在竖直面内转动,转轴O距两端分
别为和.轻杆原来静止在竖直位置。
今有一质量为
的小球,以水平速度与杆下端小球作对心碰撞,碰后以
的速度返回,试求碰撞后轻杆所获得的角速度。
9.(15分)一质量为的小球在高度处以初速度水平抛出,求:
(1)小球的运动方程;
(2)小球在落地之前的轨迹方程;
10.(20分)质量为16kg的质点在平面内运动,受一恒力作用,力的分量为,,当时,,,。
当时,求:
(1)质点的位矢;
(2)质点的速度。
高校招生强基计划物理笔试检测试题(三)参考答案
1.解:
取水面为坐标原点,竖直向下为轴。
跳水运动员入水时的速度:
,……..(2分)
入水后速度减为入水速度的10%时:
,……..(2分)
列式:
,……..(2分)
考虑到,……..(3分)
有:
……..(2分)
,……..(2分)
……..(2分)
2.解:
取自然坐标系,法向:
,……..(2分)
而:
……..(2分)
切向:
,……..(4分)
则:
……..(2分)
,……..(2分
得:
……..(4分)
……..(4分)
3.解:
(1)当与开始分离时,两者具有相同的速度,但的加速度为零,此时弹簧和都不对产生作用力,即为弹簧原长位置时刻,根据能量守恒,可得到:
,……..(6分)
有:
,;……..(4分)
(2)分离之后,的动能又将逐渐的转化为弹性势能,所以:
,……..(6分)
则:
。
……..(4分)
4.解:
分别对人、滑轮与重物列出动力学方程
人:
……..(4分)
物:
……..(4分)
滑轮:
……..(4分)
由约束方程:
……..(3分)
和,……..(3分)
解上述方程组,得到.……..(2分)
5.证明:
设人向路灯行走,t时刻人影中头的坐标为,足的坐标为,
由相似三角形关系可得:
,……..(4分)
∴……..(3分)
两边对时间求导有:
,……..(4分)
考虑到:
,
知人影中头的速度:
(常数)。
……..(4分)
6.解:
由于是在平面运动,所以考虑矢量。
由:
,……..(3分)
有:
,……..(3分)
两边积分有:
,……..(3分)
∴,……..(3分)
考虑到,,有……..(2分)
由于在自然坐标系中,,而(时),表明在时,切向速度方向就是方向,……..(2分)
所以,此时法向的力是方向的,则利用,将代入有,……..(3分)
∴。
……..(1分)
7.解:
(1)解:
由碰撞过程动量守恒可得:
……..(4分)
∴……..(2分)
根据圆周运动的规律:
,……..(4分)
有:
;……..(2分)
(2)根据冲量定理可得:
。
……..(8分)
8.解:
根据角动量守恒,有:
……..(10分)
有:
∴……..(10分)
9.解:
(1)如图,可建立平抛运动学方程:
,……..(5分)
,……..(5分)
∴;
(2)联立上面两式,消去t得小球轨迹方程:
(为抛物线方程);……..(5分)
10.解:
由,有:
,……..(2分)
……..(2分)
(1)……..(3分)
……..(3分)
……..(3分)
……..(3分)
于是2秒时质点的位矢为:
……..(2分)
于是质点在时的速度:
……..(2分)
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- 计划 物理 检测 试题 动力学 部分 答案
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