《高考物理模拟题分类训练(02期)专题14力学计算大题(教师版含解析).docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《高考物理模拟题分类训练(02期)专题14力学计算大题(教师版含解析).docx(74页珍藏版)》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、专题14 力学计算大题1(2021届福建省厦门外国语高三质检)航天飞机着陆时速度很大,常用阻力伞使它减速阻力伞也叫减速伞,可有效减少飞机着陆时滑行的距离。航天飞机在平直的跑道上降落时,若不考虑空气阻力与速度的关系,其减速过程可以简化为两个匀减速直线运动。在某次降落过程中,航天飞机以水平速度v0=100m/s着陆后,立即打开阻力伞减速,以大小为a1的加速度做匀减速运动,经时间t1=15s后阻力伞脱离,航天飞机再以大小为a2的加速度做匀减速直线运动直至停止,其着陆到停止的速度一时间图线简化后如图所示。已知飞机滑行的总距离为x=1450m,g=10m/s2,求:(1)阻力伞脱离以后航天飞机的加速度a
2、2的大小。(2)使用减速伞使航天飞机的滑行距离减小了多少米?【答案】(1);(2) 【解析】(1)设飞机阻力伞逃脱时速度为,由图像可知,脱离后继续运动学公式解得阻力伞脱离后,由加速度定义解得(2)设没有阻力伞飞机停下来的位移为,由运动学公式解得使用阻力伞使飞机的滑行距离减小解得2(2021届福建省厦门外国语高三质检)半径R=0.8m的光滑圆弧轨道与水平放置的传送带左边缘相切,传送带长为L=4.5m,它顺时针转动的速度v=3m/s,质量为m2=3kg的小球被长为l=lm的轻质细线悬挂在O点,球的左边缘恰与传送带右端B对齐;细线所能承受的最大拉力为F=42N,质量为m1=lkg的物块自光滑圆弧的顶
3、端以初速度v0=3m/s的速度开始下滑,运动至B点与质量为m2的球发生正碰,在极短的时间内反弹,细绳恰好被拉断。已知物块与传送带间的滑动摩擦因数为=0.1,取重力加速度g=10m/s2。求(1)碰撞前瞬间,物块的速度是多大?(2)碰撞后瞬间,物块的速度是多大?(3)物块在传送带上运动的整个过程中,与传送带间摩擦而产生的内能是多少?【答案】(1)4m/s;(2)2m/s;(3)13.5J【解析】(1)设滑块m1滑至传送带后,与小球碰撞前一直做匀减速运动,设与小球碰前滑块的速率为v1,则从开始下滑至与小球碰前,根据动能定理 (2)设球碰后小球的速率为v2,对小球得滑块与小球碰撞,设碰后物块速度大小
4、为,由动量守恒定律解得(3)滑块由释放到A点,根据动能定理可得设滑块与小球碰撞前的运动时间为t1,则则在这过程中,传送带运行距离为滑块与传送带的相对位移为解得假设滑块与小球碰撞后不能回到传送带左端,向左运动最长时间为t2,则根据动量定理解得滑块向左运动最大位移xmL,所以滑块最终从传送带的右端离开传送带,再考虑到滑块与小球碰后的速度,说明滑块与小球碰后在传送带上先向左减速到速度为零,再向右作加速直线运动,这两个过程位移等大,加速度等大,所以运动时间相同,则碰后滑块在传送带上的总时间为2t2,传送带与滑块间的相对路程等于传送带的对地位移因此,整个过程中,因摩擦而产生的内能是3(2021届广东省东
5、莞市光明中学高三模拟)如图所示,一带电荷量为q、质量为m的小物块处于一倾角为的光滑斜面上,当整个装置被置于一水平向右的匀强电场中,小物块恰好静止。重力加速度取g,sin0.6,cos0.8。求: (1)水平向右电场的电场强度的大小;(2)若将电场强度减小为原来的,小物块的加速度是多大;(3)电场强度变化后小物块下滑距离L时的动能。【答案】(1)(2)0.3g(3)0.3mgL【解析】(1)小物块静止在斜面上,受重力、电场力和斜面支持力(如图所示),则由可得(2)若电场强度减小为原来的,则可得a0.3g(3)电场强度变化后小物块下滑距离L时,重力做正功,电场力做负功,由动能定理得 可得Ek0.3
6、mgL4(2021届广东省东莞市光明中学高三模拟)如图所示,一条轨道固定在竖直平面内,粗糙的ab段水平,bcde段光滑,cde是以O为圆心,R为半径的一小段圆弧,可视为质点的物块A和B紧靠在一起,中间夹有少量炸药,静止于b处,A的质量是B的3倍某时刻炸药爆炸,两物块突然分离,分别向左、右沿轨道运动B到d点时速度沿水平方向,此时轨道对B的支持力大小等于B所受重力的3/4,A与ab段的动摩擦因数为,重力加速度g,求:(1)物块B在d点的速度大小;(2)物块A滑行的距离s【答案】(1);(2);【解析】(1)设物块A和B的质量分别为和B在d处的合力为F,依题意 由牛顿第二定律得 (2)设A、B分开时
7、的速度分别为v1、v2,系统动量守恒 B由位置b运动到d的过程中,机械能守恒 A在滑行过程中,由动能定理 联立,得 5(2021届广东省东莞市光明中学高三模拟)如图所示,在光滑的水平面上有一长为L的木板B,上表面粗糙,在其左端有一光滑的四分之一圆弧槽C,与长木板接触但不相连,圆弧槽的下端与木板上表面相平,B、C静止在水平面上现有滑块A以初速度从右端滑上B,一段时间后,以滑离B,并恰好能到达C的最高点A、B、C的质量均为求:(1)A刚滑离木板B时,木板B的速度;(2)A与B的上表面间的动摩擦因数;(3)圆弧槽C的半径R;(4)从开始滑上B到最后滑离C的过程中A损失的机械能【答案】(1) vB;(
8、2)(3)(4)【解析】(1)对A在木板B上的滑动过程,取A、B、C为一个系统,根据动量守恒定律有:mv0m2mvB解得vB(2)对A在木板B上的滑动过程,A、B、C系统减少的动能全部转化为系统产生的热量解得(3)对A滑上C直到最高点的作用过程,A、C系统水平方向上动量守恒,则有:mvB2mvA、C系统机械能守恒:解得 (4)对A滑上C直到离开C的作用过程,A、C系统水平方向上动量守恒A、C系统初、末状态机械能守恒,解得vA.所以从开始滑上B到最后滑离C的过程中A损失的机械能为:6(2021届广东省佛山市高三质检)如图示,用一轻弹簧将物块Q和地面相连,处于静止状态。物块P从Q的正上方h处由静止
9、释放,P、Q相碰(时间很短)后立即以相同的速度向下压缩弹簧(P、Q不粘连)。P的质量为m,Q的质量为m(=1,2,3,),弹簧的劲度系数为k,弹簧的形变量为x时,弹性势能。空气阻力不计,PQ运动过程中弹簧始终未超过弹性限度。求:(1)P自h高处落下与Q碰撞后瞬间的共同速度v共,此过程中损失的机械能;(2)若取m=0.10kg,h=0.80m,k=75N/m,重力加速度g=10m/s2,则当取何值时P与Q碰撞后始终以共同的速度运动?【答案】(1),;(2)4【解析】(1) P自h高处落下与Q碰撞前,由动能定理可得P与Q碰撞后,由动量守恒得由能量守恒可得联立解得,(2)由题意可知,要使二者始终共速
10、运动,则需满足在弹簧恢复原长时二者速度刚好为零。在Q压缩弹簧时有从二者碰撞后共速到弹簧恢复原长二者速度刚好为零,由能量守恒可得因为为正整数,则联立解得7(2021届广东省梅州市兴宁市一中高三模拟)完全由我国自行设计、建造的国产新型航空母舰已完成多次海试,并取得成功航母上的舰载机采用滑跃式起飞,故甲板是由水平甲板和上翘甲板两部分构成,如图1所示为了便于研究舰载机的起飞过程,假设上翘甲板是与水平甲板相切的一段圆弧,示意如图2,长,水平投影,图中点切线方向与水平方向的夹角()若舰载机从点由静止开始做匀加速直线运动,经到达点进入已知飞行员的质量,求(1)舰载机水平运动的过程中,飞行员受到的水平力所做功
11、;(2)舰载机刚进入时,飞行员受到竖直向上的压力多大【答案】(1);(2)【解析】(1)舰载机由静止开始做匀加速直线运动,设其刚进入上翘甲板时的速度为,则有 根据动能定理,有 联立式,代入数据,得 (2)设上翘甲板所对应的圆弧半径为,根据几何关系,有 由牛顿第二定律,有 联立式,代入数据,得 8(2021届广东省梅州市兴宁市一中高三模拟)如图,木板A静止在光滑水平面上,其左端与固定台阶相距x与滑块B(可视为质点)相连的细线一端固定在O点水平拉直细线并给B一个竖直向下的初速度,当B到达最低点时,细线恰好被拉断,B从A右端的上表面水平滑入A与台阶碰撞无机械能损失,不计空气阻力已知A的质量为2m,B
12、的质量为m,A、B之间动摩擦因数为;细线长为L、能承受的最大拉力为B重力的5倍;A足够长,B不会从A表面滑出;重力加速度为g(1)求B的初速度大小v0和细线被拉断瞬间B的速度大小v1(2)A与台阶只发生一次碰撞,求x满足的条件(3)x在满足(2)条件下,讨论A与台阶碰撞前瞬间的速度与x关系【答案】(1) , (2)(3)(i);(ii);【解析】(1)滑块B从释放到最低点,其机械能守恒,有 ,在最低点,由牛顿第二定律有: ,联立解得: , (2)设A与台阶碰撞前瞬间,A、B的速度分别为vA和vB,取向左为正方向,由动量守恒定律有 ,若A与台阶只碰撞一次,碰撞后必须满足: ,对A应用动能定理有:
13、 ,解得: (3)设x=x0时,A左端到台阶板前瞬间,A、B恰好达到共同速度vAB,由动量守恒有 ,对A应用动能定理有: ,解得: ,(i)当xx0即 时,AB共速后A与挡板碰撞,可得A与台阶碰撞前瞬间的速度: (ii)当 ,即 时,AB共速前A就与台阶碰撞,对A应用动能定理有: ,A与台阶碰撞前瞬间的速度: 9(2021届广东省新高考八省大联考高三模拟)如图所示,B物体静止在光滑的水平面上,若A以初速度v0与B发生弹性碰撞,碰后A的速度为v(v0和v为均未知量);若A、B的碰撞是完全非弹性碰撞,碰后A的速度为2v;求:A、B的质量比。【答案】【解析】A、B发生弹性碰撞,根据动量守恒和动能守恒
14、有若A、B的碰撞是完全非弹性碰撞,根据动量守恒有联立上述三式可解得10(2021届海南省海南中学高三模拟)如图所示,一质量为M的平板车B放在光滑水平面上,在其右端放一质量为m的小木块A,M=2m,A、B间动摩擦因数为,现给A和B以大小相等、方向相反的初速度v0,使A开始向左运动,B开始向右运动,最终A没有滑离B。重力加速度为g,求:(1)A、B最后的速度大小和方向;(2)平板车B的最小长度L。【答案】(1),方向向右;(1)【解析】(1)对A、B系统由动量守恒定律得解得方向水平向右。(2)当A运动到B的最左端时达到共同速度v,由能量守恒得解得11(2021届河北省衡水市第一中学高三模拟)在光滑
15、的水平面上静置一长木板,木板左端固定有一挡板,总质量,木板上的右端静止放置质量的物块,物块左端固定有长度可忽略的轻质弹簧,物块与木板之间的动摩擦因数。现有质量的子弹从右侧水平打进物块中,物块受到的瞬时冲量为19.8,物块镶嵌着子弹一起向左运动,撞击木板左端挡板后最终未从木板上滑落。取重力加速度。求:(1)木板的最小长度;(2)木板为最小长度时,弹簧的最大弹性势能。【答案】(1)1.25m;(2)5J【解析】(1)设物块被子弹打击后的速度为,由动量定理得设木板最小长度为L,则从子弹打进物块到最终停在木板最右端时的过程中,设最后的速度为,对全过程,由动量守恒定律得由能量守恒定律得由解得(2)设弹簧
16、最大弹性势能为,由题意可知,当物块碰到左侧挡板且达到共同速度的瞬间,弹簧弹性势能达到最大。由动量守恒定律和能量守恒定律可得解得12(2021届河北省衡水中学高三四调)如图所示,一颗质量为m的子弹以一定的水平速度射入静止在水平地面上的质量为M的木块中,具有共同速度后,一起向前滑行一段距离x后静止。已知子弹的质量,子弹射入木块的深度。取。认为子弹射入木块的过程中,时间很短,子弹与木块间的相互作用力为恒力,且此恒力远大于地面施加给木块的摩擦力,因此一般认为子弹射入木块过程中,子弹和木块组成的系统动量守恒。(1)求木块与水平地面间的动摩擦因数;(2)求子弹射入木块过程所经历的时间t。【答案】(1)0.
17、2;(2)210-4s【解析】(1)子弹射入木块过程动量守恒,据动量守恒定律在子弹和木块滑行过程中,据动能定理得=0.2(2)子弹射入木块过程,得设经历时间为t据动量定理,对子弹得13(2021届湖北省选择性考试模拟演练)如图(a),在光滑水平面上放置一木板A,在A上放置物块B,A和B的质量均为m=1kg。A与B之间的动摩擦因数,t=0时刻起,对A施加沿水平方向的力,A和B由静止开始运动。取水平向右为正方向,B相对于A的速度用vBA=vB-vA表示,其中vA和vB分别为A和B相对水平面的速度。在02s时间内,对速度vBA随时间t变化的关系如图(b)所示。运动过程中B始终未脱离A,重力加速度取g
18、=10m/s2。求: (1)02s时间内,B相对水平面的位移;(2)t=2s时刻,A相对水平面的速度。【答案】(1)3.5m;(2)0【解析】(1)由图(b)可知,在02s内,B与A存在相对速度,故可知此时B受到A给其的滑动摩擦力,B的加速度大小为在01.5s内,vBA小于0,此时B相对于水平面做匀加速运动,在1.52s内,vBA大于0,此时B相对于水平面做匀减速运动,可得在01.5s内,B的位移为在01.5s内,B的位移为02s时间内,B相对水平面的位移为(2)由图(b)可知,在0-1s内可知则在1s末,A物体的速度为在11.5s内,可得可得此时A物体的加速度为则在1.5s末,A物体的速度为
19、随后两物体达到共同速度后,在1.52s内可得则A物体在t=2s时刻,相对与水平面的速度为14(2021届湖北省武汉市洪山高级中学高三模拟)如图所示,半径为R11.8 m的光滑圆弧与半径为R20.3 m的半圆光滑细管平滑连接并固定,光滑水平地面上紧靠管口有一长度为L2.0 m、质量为M1.5 kg的木板,木板上表面正好与管口底部相切,处在同一水平线上,木板的左方有一足够长的台阶,其高度正好与木板相同现在让质量为m22 kg的物块静止于B处,质量为m11 kg的物块从光滑圆弧顶部的A处由静止释放,物块m1下滑至B处和m2碰撞后不再分开,整体设为物块m(mm1m2)物块m穿过半圆管底部C处滑上木板使
20、其从静止开始向左运动,当木板速度为2 m/s时,木板与台阶碰撞立即被粘住(即速度变为零),若g10 m/s2,物块碰撞前后均可视为质点,圆管粗细不计(1)求物块m1和m2碰撞过程中损失的机械能;(2)求物块m滑到半圆管底部C处时所受支持力大小;(3)若物块m与木板及台阶表面间的动摩擦因数均为0.25,求物块m在台阶表面上滑行的最大距离【答案】12J 190N 0.8m 【解析】(1)选由机械能守恒求出物块下滑到B点时的速度;、碰撞满足动量守恒,由求出碰撞过程中损失的机械能;(2)物块m由B到C满足机械能守恒,在C点由牛顿第二定律可求出物块m滑到半圆管底部C处时所受支持力大小;(3)根据动量守恒
21、定律和动能定理列式即可求解.设物块下滑到B点时的速度为,由机械能守恒可得:解得:、碰撞满足动量守恒:解得;则碰撞过程中损失的机械能为:物块m由B到C满足机械能守恒:解得:在C处由牛顿第二运动定律可得:解得:设物块m滑上木板后,当木板速度为时,物块速度为,由动量守恒定律得:解得:设在此过程中物块运动的位移为,木板运动的位移为,由动能定理得:对物块m:解得:对木板M:解得:此时木板静止,物块m到木板左端的距离为:设物块m在台阶上运动的最大距离为,由动能定理得:解得:15(2021届湖北省华中师大附中高三质量测评)如图所示,用细线将质量为的小球悬挂组成一个单摆,单摆的摆长为。现用水平向右的力将小球由
22、最低点处缓慢拉到细线与竖直方向的夹角为的处,小球静止在处时,力,然后撤去力,小球由处静止释放。重力加速度为,不计空气阻力,求:(1)的大小和小球由到的过程中力做的功;(2)小球摆动的过程中,细线的最大拉力。【答案】(1),;(2)【解析】(1)由物体的平衡条件得 由功能关系得 解得 (2)由B到A有 在A处有 解得16(2021届湖北省华中师大附中高三质量测评)如图所示,在静止的水面上有一质量为的小船,一质量为的救生员站在船尾,相对小船静止。回答下列问题:(1)当小船以速率向右匀速行驶时,救生员相对船以速率水平向左跃入水中,不考虑水对船的阻力,求救生员跃出后小船的速率;(2)当船静止在水面上时
23、,救生员从船尾走到船头,已知船长为,不考虑水对船的阻力,求此过程中船后退的距离;(3)开动小船的发动机,小船以速度匀速行驶,小船受到的阻力为。已知水的密度为,小船螺旋桨与水作用的有效面积为,求小船的发动机的输出平均功率。【答案】(1);(2);(3)【解析】(1)设救生员跃出后小船的速率为解得(2)设某一时刻救生员向前的速度为,船后退的速度为救生员向前的位移为,船后退位移为解得(3)船匀速行驶,螺旋桨对水的推力为设螺旋桨作用水后水的速度为,则时间内螺旋桨推动水的质量为对有设螺旋桨对水做功的功率为推力对船做功的功率为小船发动机的输出功率解得17(2021届湖北省华中师大附中高三模拟)如图a所示,
24、光滑水平地面上放置着滑块(均可视为质点),其质量分别为、。时,以初速度向右运动,并对施加大小相等、方向相反的恒力,且。其图象如图b所示,=2.5s时,发生弹性正碰(作用时间极短),求(1)时,之间的距离;(2)碰撞后,的速度减为零时,之间的距离。【答案】(1)6.25m;(2)6.25m【解析】(1)根据牛顿第二定律的位移的位移之间的初始距离解得(2)碰撞前的速度的速度发生弹性碰撞当速度减小为零时,由动量守恒定律又之间的距离解得18(2021届湖南省衡阳市田家炳实验中学高三模拟)如图所示,一位质量m=50kg参加“挑战极限”的业余选手,要越过一宽度为s=4m的水沟,跃上高为H=2.0m的平台,
25、采用的方法是:人手握一根长L=4m的轻质弹性杆一端,从A点由静止开始匀加速助跑,至B点时,杆另一端抵在O点的阻挡物上,接着杆发生形变、同时脚蹬地,人被弹起,离地时重心高h=0.8m,到达最高点时杆处于竖直,人的重心在杆的顶端。运动过程中空气阻力可忽略不计。(取g=10m/s2)(1)第一次试跳,人恰能到达最高点,则人在B点离开地面时的速度v1是多少?(2)第二次试跳,人在最高点放开杆水平飞出,在空中作抛物线运动(水平方向为匀速,竖直方向为自由下落)恰好趴落到平台边缘,则人在最高点飞出时速度v2至少多大?(3)设在第二次试跳中,人跑到B点时速度大小为vB=8m/s,求人在B点蹬地弹起瞬间,至少应
26、做多少功?【答案】(1)8m/s;(2) 2m/s;(3)1000J【解析】(1)对人受力分析可知,人的机械能守恒定律,所以mv12mg(Lh)所以 (2)人飞出后作平抛运动,最高点速度v最小时人刚好落在平台上,则竖直分析LHgt2水平方向s=vt解得 (3)设蹬地瞬间人做功W,由动能定理,有Wmg(Lh)mv22mvB2所以Wmg(Lh)+ mv22mvB2=5010(40.8)+ 50(2)25082=1000J19(2021届湖南省衡阳市田家炳实验中学高三模拟)2011年,我国长征三号运载火箭,成功将“天链一号02星”送入地球同步转移轨道。“天链一号02星”又称跟踪和数据中继卫星,是航天
27、器太空运行的数据“中转站”,用于转发地球站对中低轨道航天器的跟踪测控信号和中继航天器发回地面的信息的地球静止通信卫星。(1)已知地球半径r=6400km,重力加速度g=10m/s2,地球自转周期T=24h,请你估算“天链一号02星”的轨道半径为多少?(结果保留一位有效数字)(2)某次有一个赤道地面基站发送一个无线电波信号,需要位于赤道地面基站正上方的“天链一号02星”把该信号转发到同轨道的一个航天器,如果航天器与“天链一号02星”处于同轨道最远可通信距离的情况下,航天器接收到赤道地面基站的无线电波信号的时间是多少?已知地球半径为r,地球同步卫星轨道半径为R,无线电波的传播速度为光速c。【答案】
28、(1);(2)【解析】(1)由题意知“天链一号02星”是地球同步卫星,周期卫星在运行过程中受地球的万有引力提供向心力,令地球质量为M,卫星质量为m,卫星轨道半径为r,地球半径为R,则有得卫星运动轨道半径又因为地球表面重力等于万有引力,即满足得地球质量为带入数据联立解得(2)“天链一号02星”与同轨道的航天器的运行轨道都是同步卫星轨道,所以“天链一号02星”与同轨道的航天器绕地球运转的半径为r,“天链一号02星”与航天器之间的最远时的示意图如图所示由几何知识可知:“天链一号02星”与航天器之间的最远距离无线电波从发射到被航天器接收需要分两步。首先赤道地面基站A发射的信号被中继卫星B接收,信号传输
29、距离为,则信号传输时间然后中继卫星B再把信号传递到同轨道的航天器C,信号传输距离则信号传输时间为所以共用时20(2021届湖南省娄底市春元中学高三模拟)如图所示,人重300N,物体重200N,地面粗糙,当人用100N的力向下拉绳子时,人和物体均处于静止状态,求(1)人对地面的压力的大小与方向(2)物体对地面的压力的大小与方向【答案】(1)200N,竖直向下 (2) 150N,竖直向下 【解析】(1)对人受力分析如图所示由平衡条件得代入数据解得人对地面的压力200N,竖直向下 (2)对物体受力分析如图所示将正交分解,由平衡条件得代入数据解得,物体对地面的压力150N,竖直向下21(2021届湖南
30、省娄底市春元中学高三模拟)一辆长途客车正在以v=20m/s的速度匀速行驶。突然,司机看见车的正前方x=20m处有一辆电动自行车正在以=10m/s同方向行驶,如图甲所示,司机立即采取制动措施。若从司机看见电动自行车开始计时(t=0),长途客车的“速度-时间”图像如图乙所示。(1)求长途客车从司机发现电动自行车至客车停止运动的这段时间内前进的距离;(2)求长途客车制动时的加速度;(3)判断长途客车是否会撞上电动自行车,通过计算说明。【答案】(1)50m;(2)5m/s2,方向与客车运动方向相反;(3)不会【解析】(1)图像所围面积表示位移,则(2)图像的斜率表示加速度,则方向与客车运动方向相反(3
31、)设客车开始减速经过时间与电动自行车速度相等,此时距离最近,则有得此过程中客车的位移为电动自行车位移为由于说明长途客车是不会撞上电动自行车。22(2021届湖南省娄底市春元中学高三模拟)某地方电视台有一个叫“投准”的游戏,其简化模型如图所示,左侧是一个平台,平台右边的地面上有不断沿直线向平台运动的小车,参赛者站在台面上,看准时机将手中的球水平抛出,小球能落入小车算有效。已知投球点与小车上方平面高度差h=5 m,小车的长度为L0=1.0 m,小车以大小为a=2 m/s2的加速度做匀减速运动,球的大小可忽略。某次活动中,一辆小车前端行驶到与平台水平距离L=23 m处时,速度为v0=11 m/s,同
32、时参赛选手将球水平抛出,结果小球落入小车中。重力加速度g取10 m/s2,求:(1)小球从抛出到落入小车的时间;(2)小球抛出时的速度v的范围。【答案】(1)1s;(2)13 m/sv14 m/s【解析】(1)小球做平抛运动,设飞行时间为t,由h=gt2解得t=1 s(2)在t时间内小车前进的位移为 =10 m要投入小车,小球最小的水平位移为x1=13 m最小速度为v1=13 m/s小球最大的水平位移为x2=+L0=14 m最大速度为v2=14 m/s小球抛出时的速度v的范围是13 m/svh,忽略温度的变化和水密度随深度的变化。(1)若吊杆两侧绳的拉力夹角为60,拉力大小为T,求绳对吊杆的作
33、用力大小;(2)潜水钟在深度为H的水下时,求进入圆筒内水的高度l。【答案】(1);(2)【解析】(1)画出受力分析图吊杆滑轮两边细绳拉力相等,根据平行四边形定则,作出其合力并设大小为F,有(2)设潜水钟在水面上方时和放入水下后筒内气体的体积分别为V0和V1,放入水下后筒内气体的压强为p1,由玻意耳定律和题给条件有p1V1=p0V0V0=hSV1=(hl)Sp1=p0+g(Hl)联立以上各式并考虑到Hh,hl,解得31(2021届江苏省连云港市高三模拟)如图AB为固定的半径R=1m的光滑圆弧轨道,下端B恰与小车右端平滑对接。小车质量M=4kg,车长L=8m。现有一质量m=2kg的滑块,由轨道顶端A点以初速度v0=4m/s进入轨道,滑到B端后冲上小车。已知地面光滑,滑块与小车上表面间的动摩擦因数=0.2,当车运行了2.5 s时,被地面装置锁住不动(g=10m/s2)。求: (1)滑块到达B端时,轨道