1、填空题 “神舟九号”圆满完成与“天宫一号”对接任务以及各项科学实验任务后,从太空按预定轨道返回地球表面.返回舱开始时通过自身的制动发动机进行调控减速下降,进入大气层后,在距地面一定的高度时打开降落伞,在返回舱落地前其自身的制动发动机再次开启,内地面喷射气体,最终返回舱安全落到地面.若返回舱打开降落伞后到再次开启制动发动机这段时间内,返回舱与降落伞所受的空气阻力与速度的平方成正比,比例系数为k,且认为是竖直下落.在这段时间内,返回舱的速度一时间图象如图所示,图线中A点切线的斜率为kA.已知返回舱和降落伞的总质量为M,重力加速度为g,t=t1时返回舱的速度为移v1.
(1)在0~t1这段时间内返回舱做何种运动?
(2)求比例系数k;
(3)求当t=0时,返回舱的速度v.
参考答案:
(1)由图象的斜率可以知道,返回舱先做加速度减小的减速直线运动,后做匀速直线运动.
(2)在匀速阶段,由牛顿第二定律:
kv12-Mg=0
解得:
k=Mgv12
(3)由题意可知:当t=0时,返回舱的加速为kA,由牛顿第二定律:
kv2-Mg=MkA
解得:v=
本题解析:
本题难度:简单
2、选择题 雨滴在空气中下落,当速率在不太大的范围内时,雨滴所受到的阻力与其速率成正比.该速率v随时间t做怎样的变化?从图中选取一个最适当的答案? (? )
参考答案:A
本题解析:略
本题难度:简单
3、计算题 参加电视台娱乐节目,选手要从较高的平台上以水平速度跃出后,落在水平传送带上,已知平台与传送带高度差H=1.8 m,水池宽度x0=1.2 m,传送带A、B间的距离L0=20 m,由于传送带足够粗糙,假设人落到传送带上后瞬间相对传送带静止,经过一个Δt=1.0 s反应时间后,立刻以a=2 m/s2恒定向右加速度跑至传送带最右端.
(1)若传送带静止,选手以v0=3 m/s水平速度从平台跃出,求从开始跃出到跑至传送带右端经历的时间.
(2)若传送带以u=1 m/s的恒定速度向左运动,选手要能到达传送带右端,他从高台上跃出的水平速度v1至少多大?在此情况下到达B点时速度大小是多少?
参考答案:(1)6.0 s (2)4.08 m/s
本题解析:(1)设选手落在传送带前的运动时间为,水平运动距离为;选手在传送带上的运动时间为,运动距离为,由运动学公式可得,=0.6 s.
,
.
.
(2)设水平跃出速度v1,落到传送带1 s反应时间内向左位移大小为,则=uΔt=1 m.
然后设向左减速至速度为零又向左发生位移为,则=0.25 m.
不从传送带上掉下,平抛水平位移,
则,最小速度为4.08 m/s.
设在此情况下到达B点时速度大小为v,则,.
点评:解决本题的关键分析出选手的运动情况,然后根据平抛运动和运动学公式求解.
本题难度:一般
4、计算题 如图所示,ABCDO是处于竖直平面内的光滑轨道,AB是半径为R=15m的圆周轨道,半径OA处于水平位置,CDO是直径为15m的半圆轨道,两个轨道如图连接固定。一个小球P从A点的正上方距水平半径OA高H处自由落下,沿竖直平面内的轨道运动。通过CDO轨道的最低点C时对轨道的压力力等于其重力的倍.取g为10m/s2.
(1)H的大小;
(2)小球沿轨道运动后再次落到轨道上的速度的大小是多少.
参考答案:(1)10m?(2)
本题解析:(1)由题意知:
(2)到O点速度恰为0时,由牛顿第二定律
由平抛运动规律得:
本题难度:一般
5、简答题 一质量m=0.5kg的滑块以一定的初速度冲上一倾角为37°足够长的斜面,某同学利用DIS实验系统测出了滑块冲上斜面过程中多个时刻的瞬时速度,如图所示为通过计算机绘制出的滑块上滑过程的v-t图.求:(g取10m/s2)
(1)滑块冲上斜面过程中的加速度大小;
(2)滑块与斜面间的动摩擦因数;
(3)判断滑块最后能否返回斜面底端?若能返回,求出返回斜面底端时的动能;若不能返回,求出滑块停在什么位置.
参考答案:(1)由图示v-t图象可知,滑块的加速度:
a=△v△t=6-00.5=12m/s2;
(2)物体在冲上斜面过程中,由牛顿第二定律得:
mgsin37°+μmgcos37°=ma,解得:μ=0.75;
(3)由于μ=tan37°=0.75,则μmgcos37°=mgsin37°,
滑块速度减小到零后,所受合力为零,滑块将静止在斜面上不变返回;
滑块上滑过程,位移s=v+v02t=0+62×0.5=1.5m,
则滑块将停在距斜面低端1.5m处.
答:(1)滑块冲上斜面过程中的加速度大小为12m/s2;
(2)滑块与斜面间的动摩擦因数为0.75;
(3)滑块不能返回斜面底端,滑块停在距斜面底端1.5m处.
本题解析:
本题难度:一般
Nothing must be done hastily but killing of fleas. 除非要捉跳蚤,作事不可匆忙.