高中物理競賽復賽模擬訓練卷12(已修改)
2024-09-14 20:52 本頁面
【正文】 1 高中 物理競賽復賽模擬訓練卷 12 長為 L 的細繩一端固定于 O 點，如圖所示，另一端拴一質(zhì)量為 m的小球，把線拉至最高點 A以水平拋出，求當 v0為下列值時，小球運動到最低點 C時線中的張力大小。（ 1） v0=2 gL （ 2） 20 gLv ? ２ 、如圖所示，平板車的質(zhì)量為 2m，長為 l，車右端 (A 點 )有一塊質(zhì)量為m 的小金屬塊，都靜止在水平地面上。金屬塊與車間有摩擦，并且在 AC 段與 CB段摩擦 因 數(shù)不同，而車與地面間摩擦可忽略。現(xiàn)給車施加一個向右的水平恒力 ，使車向右邊運動，并且金屬塊在車上開始滑動，當金屬塊滑到車的中點 C 時， 即撤去這個力。已知撤去力的瞬間，金屬塊的速度為 vO，車的速度為 2vO，并且最后金屬塊恰停在車的左端 (B 點 )與車共同運動。 (1) 最后車與金屬塊的共同運動速度多大 ? (2) 如果金屬塊與車在 AC段的摩擦因數(shù)為μ 1，在 CB 段的摩擦系數(shù)為μ 2， 求 μ 1與μ 2的比值。 2020 年 12 月 30 日凌晨，“神舟四號”飛船發(fā)射升空，飛船按預定軌道在太空飛行六天零十八小時（用 t 表示），環(huán)繞地球一百零八圈（用 n 表示），返回艙于 2020 年 1月 5日順利返回地面。“神舟四號”運行過程中由于大氣摩擦等因素，會逐漸偏離預定的軌道，因此“神舟四號”先后進行了三次精確的“軌道維持”（通過發(fā)動機向后噴氣，利用反沖校準軌道）。設(shè)總質(zhì)量為 m 的“神舟四號”飛船的預定圓形軌道高度為 h，當其實際運行高度比預定軌道高度衰減了△ h 時，控制中心開始啟動軌道維持程序，開始小動量發(fā)動機，經(jīng)時間△ t后，飛船恰好重新進入預定軌道平穩(wěn)飛行。地球半徑為 R，地球表面重力加速度為 g。 （ 1）求“神舟四號”軌道離地面高度 h的表達式（用題中所給的數(shù)據(jù)表示）； （ 2）已知質(zhì)量為 m 的物體在地球 附近的萬有引力勢能 2P R mgE r??（以無窮遠處引力勢能為零， r 表示物體到地心的距離），忽略在軌道維持過程中空氣阻力對飛船的影響。求在軌道維持過程中，小動量發(fā)動機的平均功率 P 的表達式（軌道離地面高度 h 不用代入（ 1）問中求得的結(jié)果）。 2 ４ ．一水平放置的圓盤繞豎直固定軸轉(zhuǎn)動，在圓盤上沿半徑開有一條寬度為 2mm的均勻狹縫．將激光器與傳感器上下對準，使二者間連線與轉(zhuǎn)軸平行，分別置于圓盤的上下兩側(cè)，且可以同步地沿圓盤半徑方向勻速移動，激光器連續(xù)向下發(fā)射激光束．在圓盤轉(zhuǎn)動過程中，當狹 縫經(jīng)過激光器與傳感器之間時，傳感器接收到一個激光信號，并將其輸入計算機，經(jīng)處理后畫出相應(yīng)圖線．圖 (a)為該裝置示意圖，圖 (b)為所接收的光信號隨時間變化的圖線，橫坐標表示時間，縱坐標表示接收到的激光信號強度，圖中Δ t1=1． 0 103s，Δ t2=0． 8 103s． (1)利用圖 (b)中的數(shù)據(jù)求 1s時圓盤轉(zhuǎn)動的角速度； (2)說明激光器和傳感器沿半徑移動的方向； (3)求圖 (b)中第三個激光信號的寬度Δt3．
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