3力學(xué)專題復(fù)習(xí)三yuyf

1、力學(xué)專題復(fù)習(xí)三；2011 屆咼二 |；物理自編講義I班級(jí)姓名學(xué)號(hào)1. 目前，滑板運(yùn)動(dòng)受到青少年的追捧。如圖是某滑板運(yùn)動(dòng)員在一次表演時(shí)的一部分賽道在豎直平面內(nèi)的示意圖.圓弧賽道AB、CD段光滑，BC段賽道水平且粗糙，賽道BC長(zhǎng)為L(zhǎng)=3m, C為最低點(diǎn)并與水平賽道BC位于同一水平面，平臺(tái)的高度都為A=1.8m, B、C處平滑連接。滑板"的質(zhì)量/= 5kg,運(yùn)動(dòng)員質(zhì)量 Af =45kg。表演開始，運(yùn)動(dòng)員站在滑板。上.從A點(diǎn)靜止下滑，滑上 BC賽道后，沿CD賽道上沖至高度/h=1.6m,（滑板和運(yùn)動(dòng)員的所有運(yùn)動(dòng)都在同一豎直平面內(nèi)，計(jì)算時(shí)滑板和運(yùn)動(dòng)員都看作質(zhì)點(diǎn)，取 A=10m/s 2）o 求：

2、（1）BC段賽道的動(dòng)摩擦因數(shù)（2）運(yùn)動(dòng)員在BC賽道通過的總路程。2. 如圖所示，光滑絕緣的細(xì)圓管彎成半徑為7?的半圓形，固定在豎直平面內(nèi)，管口B、C的連線是水平直徑?，F(xiàn)有一帶正電小球（可視為質(zhì)點(diǎn)）從B點(diǎn)正上方的“點(diǎn)自由下落，A. B亮點(diǎn)間距離為4/?。從小球進(jìn)入管口開始，整個(gè)空間突然加上一個(gè)勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)力在豎直向上的分力大小與重力大小相等，結(jié)果小球從管口 C處脫離圓管后，其運(yùn)動(dòng)軌跡最后經(jīng)過/點(diǎn)。設(shè)小球運(yùn)動(dòng)過程中帶電量沒有改變，重力加速度為g。求：小球到達(dá)B點(diǎn)的速度大??；（2）小球受到的電場(chǎng)力的大小和方向；（3）小球經(jīng)過管口 C處時(shí)對(duì)圓管壁的壓力。3. 如圖所示為美國(guó)物理學(xué)家密立根測(cè)量油滴所帶

3、電荷量裝置的截面圖，兩塊水平放置的金屬板間距為必油滴從噴霧器的噴嘴噴出時(shí)，由于與噴嘴摩擦而帶負(fù)電。油滴散布在油滴室中，在重力作用下，少數(shù)油滴通過上面金屬板的小孔進(jìn)入平行金屬板間。當(dāng)平行金屬板間不加電壓時(shí)，由于 受到氣體阻力的作用，油滴最終以速度山豎直向下勻速運(yùn)動(dòng)；當(dāng)上板帶正電，下板帶負(fù)電，兩板間的電壓為U時(shí)，帶電油滴恰好能以速度必豎直向上勻速運(yùn)動(dòng)。已知油滴在極板間運(yùn)動(dòng)時(shí)所受 氣體阻力的大小與其速率成正比，油滴密度為“，已測(cè)量岀油滴的球體體積公式 V=nD）,重力加速度為go6直徑為。（油滴可看做球體,（1）設(shè)油滴受到氣體的阻力斤加，其中僉為阻力系數(shù)，求的大小金屬(2) 求油滴所帶電荷量。4.

4、如圖所示的形玩具軌道，該軌道是用內(nèi)壁光滑的薄壁細(xì)圓管彎成，放置在豎直平面內(nèi)，軌道彎曲部分是由兩個(gè)半徑相等的半圓對(duì)接而成，圓半徑比細(xì)管內(nèi)徑大得多，軌道底端與水平地面相切，軌道在水平面上不可移動(dòng)。彈射裝置將一個(gè)小球(可視為質(zhì)點(diǎn))從“點(diǎn)水平彈射向0點(diǎn)并進(jìn)入軌道，經(jīng)過軌道后從最高點(diǎn)"水平拋岀。已知小球與地面血段間的動(dòng)摩擦因數(shù)“ =0.2不計(jì)其 它機(jī)械能損失，ab段長(zhǎng)Z=1.25m,圓的半徑 J?=O.lm,小球質(zhì)量j=0.01kg,軌道質(zhì)量為 M=0.26kg, A=10m/s 2, 求：(1) 要使小球從"點(diǎn)拋出后不碰軌道，小球的初速度？需滿足什么條件？(2) 設(shè)小球進(jìn)入軌道之前

5、，軌道對(duì)地面的壓力大小等于軌道自身的重力，當(dāng)至少為多少時(shí)，小球經(jīng)過兩半圓的對(duì)接處c點(diǎn)時(shí)，軌道對(duì)地面的壓力為零。(3) 若v () =3m/s,小球最終停在何處？5. 2004年1月25 0,繼“勇氣”號(hào)之后，機(jī)遇”號(hào)火星探測(cè)器再次成功登陸火星。在人類成功登陸火星之前，人類為了探測(cè)距離地球大約3.0xl0 5km的月球，也發(fā)射了一種類似四輪小車的月球探測(cè)器。它能夠在自動(dòng)導(dǎo)航系統(tǒng)的控制下行走，且每隔10s向地球發(fā)射一次信號(hào)。探測(cè)器上還裝著兩個(gè)相同的減速器(其中一個(gè)是備用的)，這種減速器可提供的最大加速度為5m/s2。某次探測(cè) 器的自動(dòng)導(dǎo)航系統(tǒng)岀現(xiàn)故障，從而使探測(cè)器只能勻速前進(jìn)而不再能自動(dòng)避開障礙物

6、。此時(shí)地球上的科學(xué)家必須對(duì)探測(cè)器進(jìn)行人工遙控操作。下表為控制中心的顯示屏的數(shù)據(jù)：已知控制中心的信號(hào)發(fā)射與接收設(shè)備工作速度極快?？茖W(xué)家每次分析數(shù)據(jù)并輸入命令最少需要3s。問：(1)經(jīng)過數(shù)據(jù)分析，你認(rèn)為減速器是否執(zhí)行了減速命令？(2)假如你是控制中心的工作人員，應(yīng)采取怎樣的 措施？加速度需滿足什么條件？請(qǐng)計(jì)說明。收到信號(hào)時(shí)間與前方障礙物距離(單位：m)9:10:20529:10:3032發(fā)射信號(hào)時(shí)間給減速器設(shè)定的加速度(單9：10:33位:m 2)2收到信號(hào)時(shí)間與前方陣礙物距離(單位：m)9:10:401223. (20 分)(1)設(shè)小球到達(dá)點(diǎn)處速度為比，由動(dòng)能定理，得1 2 1 2-jumgL

7、- 4mgR = mvd - mvQ (1)如小球由點(diǎn)做平拋運(yùn)動(dòng)剛好經(jīng)過圖中的 O 點(diǎn)，則有37?屮2 R"dt 聯(lián)立并代入數(shù)值得(2)3)晉 ? / s 小球的初速度 Vo需滿足Vo > J13.1加Is(4)(2)設(shè)小球到達(dá) c 點(diǎn)處速度為 , 由動(dòng)能定理，得mv - mvA 一 /jmgL - mg2R =2 2 由牛頓第二定律得當(dāng)小球通過 c 點(diǎn)時(shí)，V2N' + m2 = m R要使軌道對(duì)地面的壓力為零，則有N'=Mg 聯(lián)立并代入數(shù)值，解得小球的最小速度Vo =6 m/s (3) 小球能通過點(diǎn)，需滿足 vAO, 由動(dòng)能定理1 .-jumgL - 4mgR

8、 = mvo (5)(6)(7)(8)(9)(1o)得： vo =s因 vo=3m/s< 413m / s , 小球過不了 d 點(diǎn)而沿軌道原路返回 對(duì)整(11)個(gè)過程由動(dòng)能定理，有1 ,-jLimgx = O- mvo (12)(13)得 x = 2.25m小球最終停在 Q右側(cè)0.25加處25.解：(1)小球從開始自由下落到達(dá)管口B 的過程中機(jī)械能守恒，故mg x 47? = mvB(2分)到達(dá) B 點(diǎn)時(shí)速度大小 vB = 2 2gR(2分)（2）設(shè)電場(chǎng)的豎直分力為Fy、水平分力為Fx,則Fy= mg （ Fy方向豎直向上）小球從B運(yùn)動(dòng)到C的過程中，由動(dòng)能定理得-Fxx2R = Am （

9、 vc2 -vb2）（ 2 分）小球從管口 C處脫離圓管后，做類平拋運(yùn)動(dòng)，軌跡經(jīng)過/點(diǎn)，則y = 47? Vet （ 2 分）1 F 9兀=2R = t2 （ 2 分）2 m聯(lián)立解得Fx=mg ,電場(chǎng)力大小 F = af x2 +F y2 = A2mg （ 2分）（1 分）電場(chǎng)力的合力方向與水平方向成0解，貝ijtanA = = 1Fx小球甩受電場(chǎng)力方向與水平方向間的夾角0 = 45 °（ 1 分）（3）小球經(jīng)過管口C處時(shí)，向心力由&和圓管的彈力N提供，設(shè)彈力N的方向向左，即F 嚴(yán) N = mx（2 分）解得N=3加g （方向向左）（1分） 根據(jù)牛頓第三定律可知，小球經(jīng)過管口

10、 FN = 3mg ,方向水平向右。（2分）C處時(shí)對(duì)圓管的壓力（1分）31. （ 12分）（1）油滴速度為力時(shí)所受阻力佶陽,油滴向下勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，重力與阻力平衡，有f,=mg , （2 分） m=p V= £ TtpD3 （2 分）貝UitpD 3g（2 分）（2）設(shè)油滴所帶電荷量為g油滴受到的電場(chǎng)力F 電=qE=q 企，（2 分） d油滴向上勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，阻力向下，油滴受力平衡，kv2 +mg=qAd（2 分）則油滴所帶電荷量 q=Rgd （1）+叫）6Uvx（2 分）14.解：（1）設(shè)在地球和月球之間傳播電磁波需時(shí)為to,to =a = Is（1）52-32控制中心第三次收到的信9:1044 執(zhí)行命令，此從前兩次收到的信號(hào)可知：探測(cè)器的速度V! = iq =2mls(2)由題意可知，從發(fā)射信號(hào)到探測(cè)器收到信號(hào)并執(zhí)行命令的時(shí)刻為9： 1034 。號(hào)是探測(cè)器在 9： 1039 發(fā)出的。32-12從后兩次收到的信號(hào)可知探測(cè)器的速度v