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,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,至少应做多少功?
(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,至少应做多少功?
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更新时间:2021-01-15 09:01:57
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解答题
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适中
(0.65)
名校
【推荐1】超市为节省收纳空间,常常将手推购物车相互嵌套进行收纳。质量均为m=16kg的两辆购物车相距
静止在水平面上。第一辆车在工作人员猛推一下后,沿直线运动与第二辆车嵌套在一起,继续运动了
后停了下来。人推车时间、两车相碰时间极短,可忽略,车运动时受到的阻力恒为车重的k=0.25倍,重力加速度取
,求:
(1)两辆车从嵌套后运动到停下来所用时间;
(2)两辆车在嵌套过程中损失的机械能;
(3)工人对第一辆车所做的功。
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/da70a6408252db23fa57da6cf83e30a1.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/799edf593e3ba2b2372a83d9782be3a2.png)
(1)两辆车从嵌套后运动到停下来所用时间;
(2)两辆车在嵌套过程中损失的机械能;
(3)工人对第一辆车所做的功。
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适中
(0.65)
【推荐2】如图所示,一名车手驾驶摩托车从水平平台出发向右加速行驶,在平台右端C点关闭发动机,摩托车恰好从固定在竖直面内的粗糙圆弧轨道上的D点以大小
的速度沿切线进入轨道,并恰好能沿轨道运动到最高点B,O为圆心。已知圆弧轨道的半径
,O、D两点的连线与竖直方向的夹角
。人与摩托车整体(视为质点)的质量
,取重力加速度大小
,
,
,不计空气阻力。求:
(1)整体经过B点时的速度大小
;
(2)整体从C点飞出时的速度大小
;
(3)整体从D点运动到B点的过程中,克服轨道阻力做的功
。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3293f70ee4256dff1480804270aef366.png)
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b10aa2afec2aabf8b209bc3d312be2cc.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/799edf593e3ba2b2372a83d9782be3a2.png)
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fb8485466d2127bd681a322f87c58f86.png)
(1)整体经过B点时的速度大小
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f44c235d8b49207ad3f2d77dc5d6cf20.png)
(2)整体从C点飞出时的速度大小
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/814f55724f7ee57bd395eb3b95393c68.png)
(3)整体从D点运动到B点的过程中,克服轨道阻力做的功
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适中
(0.65)
名校
【推荐1】如图所示,水平轨道左端固定一轻弹簧,弹簧右端可自由伸长到O点,水平轨道右端与一光滑竖直半圆轨道相连,半圆轨道半径R = 0.5m,半圆轨道最低点为C,最高点为D。在水平轨道最右端放置小物块N,将小物块A靠在弹簧上并压缩到P点,由静止释放,之后与N发生弹性正碰,碰后N恰能通过圆轨道最高点D。已知两物块与水平轨道间的动摩擦因数均为μ = 0.5,A的质量为m = 2kg,N的质量为M = 4kg,物块A、N可视为质点,OP = 0.5m,OC = 1.5m,重力加速度g = 10m/s2。求:
(1)N刚进入半圆轨道时对轨道的压力;
(2)将弹簧压缩到P点时弹簧具有的弹性势能;
(3)若将A与弹簧拴接,将物块N靠在A上,压缩弹簧到P点后由静止释放,求N最终停在什么位置?
(1)N刚进入半圆轨道时对轨道的压力;
(2)将弹簧压缩到P点时弹簧具有的弹性势能;
(3)若将A与弹簧拴接,将物块N靠在A上,压缩弹簧到P点后由静止释放,求N最终停在什么位置?
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/9/9/ad65b3f0-2e6b-4f0a-a8ff-94d5c9fde018.png?resizew=265)
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适中
(0.65)
【推荐2】如图,AOB是游乐场中滑道模型,它位于竖直平面内,由两个半径都是R的
圆周连接而成,它们的圆心O1,O2与它两圆弧得到连接点O在同一竖直线上,O2B沿水池的水面,一小滑块可由弧AO的任意点从静止开始下滑。
(1)若小滑块从开始下滑到脱离滑道过程中,在两个圆弧上滑过的弧长相等,则小滑块开始下滑时应在AO何处?(用该处到O1的连线与竖直线夹角表示)
(2)凡能在O点脱离滑道的小滑块,其落水点到O2的距离范围?
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/56d266a04f3dc7483eddbc26c5e487db.png)
(1)若小滑块从开始下滑到脱离滑道过程中,在两个圆弧上滑过的弧长相等,则小滑块开始下滑时应在AO何处?(用该处到O1的连线与竖直线夹角表示)
(2)凡能在O点脱离滑道的小滑块,其落水点到O2的距离范围?
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/10/29/2581633395269632/2581888466034688/STEM/945ef797-6072-451e-8134-b3e54444e6da.png?resizew=269)
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适中
(0.65)
名校
【推荐3】如图所示,水平桌面上有一轻弹簧,左端固定在A点,弹簧处于自然状态时其右端位于B点。水平桌面右侧固定有一竖直放置的光滑轨道
,其形状为半径
的圆环剪去了左上角135°的圆弧,
为其竖直直径,P点到桌面的竖直距离也是R。用质量
的物块1将弹簧缓慢压缩到C点,释放后弹簧恢复原长时物块恰好停止在B点;用同种材料、质量
的物块2将弹簧也缓慢压缩到C点释放,物块过B点后在桌面上运动的位移与时间的关系为
(x和t的单位均为国际单位制单位),物块从桌面右边缘D点飞离桌面后,由P点沿圆轨道切线落入圆轨道。空气阻力忽略不计。
(1)求
间的水平距离
;
(2)判断物块2能否沿圆轨道到达M点,并说明理由;
(3)求释放物块2后它在水平桌面上运动过程中克服摩擦力做的功
。
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f754c99f82c63629abd47a350523080d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/411461db15ee8086332c531e086c40c7.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/902b891ab1b5efe289d82800b53730d9.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3e18f2cf399b536420d45b1b44cd97dc.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c4d7dfa0d76a6ce2aa473c51d961468c.png)
(1)求
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2cdba1337ec85fa9722cb4b320a82ae6.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/417a9d143a12d1fa6386ca4f64c69b4f.png)
(2)判断物块2能否沿圆轨道到达M点,并说明理由;
(3)求释放物块2后它在水平桌面上运动过程中克服摩擦力做的功
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/67247b5ca3ea4a40d7f55ce6a8367a85.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/1/30/2647301408751616/2649381636825088/STEM/7951451e-ab5a-4b37-8ffa-1a847f84bc1a.png?resizew=336)
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