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1、计算题 跳起摸高是中学生常进行的一项体育运动。某中学生身高1.80 m,质量70kg。他站立举臂,手指摸到的高度为2.25 m。如果他先下蹲,再用力蹬地向上跳起,同时举臂,手指摸到的高度为2.70 m。设他从蹬地到离开地面所用的时间为0.3 s。求:
(1)他刚离地跳起时的速度大小;
(2)他与地面间的平均作用力F的大小。(取g=10m/s2)
参考答案:解:(1)跳起后重心升高h=2.70-2.25=0.45m
根据竖直上抛的最大高度公式
解得
(2)人蹬地过程,受到重力mg和地面对它向上的支持力N作用
根据牛顿定律N-mg=ma
运动学规律v=at
解得
本题解析:
本题难度:困难
2、选择题 静止在光滑水平面上的物体,受到一个水平拉力,当拉力开始作用瞬间( )
A.物体立即具有加速度但速度为零
B.物体立即具有速度和加速度
C.物体立即具有速度但加速度为零
D.物体的速度和加速度该瞬时都为零
参考答案:物体静止在光滑水平面,受到水平拉力的瞬间,合力等于拉力,根据牛顿第二定律:加速度大小与合力大小成正比,加速度与合力是瞬时关系,可知物体立刻产生加速度,而物体由于惯性,此瞬间还保持原来的状态,速度为零.故A正确.
故选A
本题解析:
本题难度:一般
3、选择题 2013年4月28日凌晨,山东境内发生两列列车相撞事故,造成了大量人员伤亡和财产损失.引发事故的主要原因是其中一列列车转弯时超速行驶.如右图所示,是一种新型高速列车,当它转弯时,车厢会自动倾斜,提供转弯需要的向心力;假设这种新型列车以360 km/h的速度在水平面内转弯,弯道半径为1.5 km,则质量为 75 kg的乘客在列车转弯过程中所受到的合外力为( )

A.500N
B.1000 N
C.
N
D.0
参考答案:A
本题解析:因为360 km/h=100 m/s,乘客在列车转弯过程中所受的合外力提供向心力
,A正确
故选A
点评:解决本题的关键知道匀速圆周运动的向心力由合力提供,知道
.
本题难度:一般
4、简答题 如图所示,相距为0.2m的平行金属板A、B上加电压U=40V,在两板正中央沿水平方向射入一带负电荷的小球,经0.2s小球到达B板,若要小球始终沿水平方向运动而不发生偏转,A、B两板间的距离应调节为多少?(g取10m/s2)
参考答案:小球在电场中做匀变速曲线运动,在竖直方向做匀加速直线运动,由位移时间关系得:
d2=12at2
解得:a=5m/s2
由牛顿第二定律得
mg-Uqd=ma
解得:m=40q
要使小球沿水平方向运动,
应有mg=E′q
E′=Ud′?
所以 d′=qUmg=0.1m
答:A、B两板间的距离应调节为0.1m
本题解析:
本题难度:一般
5、计算题 半径为R=0.5m的光滑半圆形轨道固定在水平地面上,与水平面相切于A点,在距离A点0.9m处有一可视为质点的静止小滑块,质量为m=0.5kg,小滑块与水平面间的动摩擦因数为u=0.2,施加一个大小为F=11N的水平拉力,运动到A点撤去拉力F,滑块从圆轨道最低点A处冲上竖直轨道。(g=10m/s2)

求:(1)滑块运动到A点时的速度
(2)滑块在B处对轨道的压力
参考答案:6 m/s? 11N
本题解析:(1)从开始到A点的过程中,拉力正功,摩擦力做负功,根据动能定理可得:
,解得
(2)从A点到B点过程中,只有重力做功,滑块的机械能守恒,所以
根据牛顿第二定律可得
,联立可得N=16N,
根据牛顿第三定律可得滑块在B处对轨道的压力为16N
点评:选取研究过程,运用动能定理解题.动能定理的优点在于适用任何运动包括曲线运动.根据题目中要求的物理量选择合适的研究过程应用动能定理.
本题难度:一般