名校
1 . 教职工趣味运动会排球垫球比赛中,某老师将球沿竖直方向垫起。已知排球在空中受到的空气阻力与速度大小成正比,以竖直向上为正方向,v表示排球速度、x表示排球相对垫起点的位移、Ek表示排球的动能、E机表示排球的机械能、t表示排球自垫起开始计时的运动时间,下列表示排球上升和下落过程中各物理量关系的图像可能正确的是( )
A. | B. |
C. | D. |
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2 . 如图所示,一根竖直固定的上下开口的长直圆管内有一个质量为M的薄圆盘,圆盘与圆管的上端口之间的距离为L,圆管长度为3L。一个质量为的小球从圆管的上端口由静止开始下落,并撞在圆盘中心处,碰撞后圆盘向下滑动,圆盘所受的阻力为其重力的1.2倍。小球在管内运动时与管壁不接触,圆盘始终水平,小球与圆盘发生的碰撞均为弹性碰撞且碰撞时间极短。不计空气阻力,重力加速度为g,求:
(1)第一次碰撞后的瞬间小球和圆盘的速度;
(2)从第一次碰撞后到第二次碰撞前,小球与圆盘之间的最大距离;
(3)小球与圆盘能否在圆管内发生第二次碰撞?如果能,求碰撞时圆盘距长直圆管下端口的距离;如果不能,求圆盘离开圆管时的速度。
(1)第一次碰撞后的瞬间小球和圆盘的速度;
(2)从第一次碰撞后到第二次碰撞前,小球与圆盘之间的最大距离;
(3)小球与圆盘能否在圆管内发生第二次碰撞?如果能,求碰撞时圆盘距长直圆管下端口的距离;如果不能,求圆盘离开圆管时的速度。
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3 . 物体在星球附近绕星球做匀速圆周运动的速度,叫作第一宇宙速度(又叫作环绕速度);在星球表面附近发射物体的速度等于或大于,物体就会克服该星球的引力,永远离开该星球,这个速度叫作第二宇宙速度(又叫作逃逸速度)。已知引力常量为G。在以下问题的讨论中,空气阻力及星球自转的影响均忽略不计。
(1)若将地球视为质量均匀分布的球体,已知地球的质量为 M,半径为 R。
a.请证明地球的第一宇宙速度的大小;
b.某同学设想从地面以第一宇宙速度的大小竖直上抛一个可视为质点的物体,关于该物体上升的最大高度,他的解答过程如下:
设物体的质量为m,上升的最大高度为h,重力加速度为g,由机械能守恒定律有:
,又,,所以联立得:
该同学的上述解答是否正确? 若不正确,请指出上述错误的原因,并分析说明物体上升的最大高度 h应该比 大还是小?
(2)由于引力的作用,星球引力范围内的物体具有引力势能。设有一质量分布均匀的星球,质量为 M,半径为 R,当取物体距离星球无穷远处的引力势能为零时,则物体(质量为m)在距离该星球球心为r(r≥R)处时的引力势能为
天体的质量越大,半径越小,逃逸速度也就越大,其表面的物体就越不容易脱离它的束缚。如果有这样的天体,它的质量非常大,半径又非常小,以至于以的速度传播的光也不能从它的表面逃逸出去,这种天体就称为黑洞。1799年,法国科学家拉普拉斯指出,对于一个质量为 M 的球状物体,当其半径R 小于时,即是一个黑洞。请你根据所给信息并结合所学知识,证明上述结论。
(1)若将地球视为质量均匀分布的球体,已知地球的质量为 M,半径为 R。
a.请证明地球的第一宇宙速度的大小;
b.某同学设想从地面以第一宇宙速度的大小竖直上抛一个可视为质点的物体,关于该物体上升的最大高度,他的解答过程如下:
设物体的质量为m,上升的最大高度为h,重力加速度为g,由机械能守恒定律有:
,又,,所以联立得:
该同学的上述解答是否正确? 若不正确,请指出上述错误的原因,并分析说明物体上升的最大高度 h应该比 大还是小?
(2)由于引力的作用,星球引力范围内的物体具有引力势能。设有一质量分布均匀的星球,质量为 M,半径为 R,当取物体距离星球无穷远处的引力势能为零时,则物体(质量为m)在距离该星球球心为r(r≥R)处时的引力势能为
天体的质量越大,半径越小,逃逸速度也就越大,其表面的物体就越不容易脱离它的束缚。如果有这样的天体,它的质量非常大,半径又非常小,以至于以的速度传播的光也不能从它的表面逃逸出去,这种天体就称为黑洞。1799年,法国科学家拉普拉斯指出,对于一个质量为 M 的球状物体,当其半径R 小于时,即是一个黑洞。请你根据所给信息并结合所学知识,证明上述结论。
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4 . 链球是一项融合力量、平衡和技巧的竞技运动。如图,某运动员在训练中两手握着链球上铁链的把手带动链球旋转。链球旋转到离地高的A点脱手,脱手时速度大小为,方向与水平面成θ角斜向上飞出。链球落地时速度与水平而夹角为β,且(θ、β未知),不计空气阻力和铁链的影响,。求:
(1)链球落地时速度的大小;
(2)链球脱手后在空中运动的时间;
(3)链球脱手点A与落地点间的水平距离。
(1)链球落地时速度的大小;
(2)链球脱手后在空中运动的时间;
(3)链球脱手点A与落地点间的水平距离。
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2024-03-19更新
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279次组卷
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2卷引用:2024届山东省泰安市高三下学期一模物理试题
5 . 如图所示,地面上竖直放置一质量为、半径为的内壁光滑细圆形管道,圆形管道与左边墙壁的距离为,质量为的小球在管道中,小球可视为质点,小球与圆形管道由静止向左平动做匀加速运动,运动过程中,小球与圆形管道始终相对静止,过小球的半径与水平方向的夹角为,管道与墙壁碰撞后立即静止,重力加速度为,求:
(1)小球与圆形管道的加速度大小及它们运动到墙壁处的速度大小;
(2)小球沿圆管到达的最高点的位置。
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6 . 如图所示,将一质量为m的石块从离地面h高处以初速度斜向上抛出,初速度与水平方向的夹角为。若空气阻力可忽略,为减小石块落地时的速度,下列措施可行的是( )
A.仅减小m | B.仅减小 | C.仅增大 | D.仅增大h |
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7 . 如图甲所示为某排球运动员发球时将排球击出时的情形,球从击出到直接落到对方场地的整个运动过程速率随时间变化的规律如图乙所示,图中所标物理量均已知,重力加速度大小为g,不计空气阻力,则下列判断正确的是( )
A.排球从击出运动到最高点的时间为 |
B.排球运动过程中离地的最大高度为 |
C.排球从击出点到落地点的位移为 |
D.排球从击出到落地过程中的速度变化量大小为 |
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2024-03-11更新
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506次组卷
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2卷引用:安徽省部分高中2023-2024学年高三下学期开学考试物理试题
名校
8 . 如图所示,粗细均匀,两端开口的U形管内装有同种液体,管中液柱总长度为4h,开始时使两边液面高度差为h,后来让液体自由流动,当两液面高度相等时,右侧液面下降的速度为( )
A. | B. | C. | D. |
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名校
9 . 如图所示,小球a、b的质量分别是m和2m,a从倾角为30°的光滑固定斜面的顶端无初速下滑,b从斜面等高处以初速度v0平抛,比较a、b落地的运动过程有( )
A.所用的时间相同 |
B.a、b都做匀变速运动 |
C.落地前的速度相同 |
D.速度的变化量相同 |
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10 . 如图所示,竖直平面内光滑的四分之一圆弧轨道半径为,下端与水平传送带相切,电动机带动传送带以顺时针匀速转动,传送带的长度,小物块a从圆弧轨道顶端无初速度滑下,与静止在圆弧轨道底端的小物块b弹性正碰(a、b只有一次碰撞),a、b质量分别为和,a、b与传送带之间的动摩擦因数均为,重力加速度为,a、b均可视为质点。求:
(1)碰撞前瞬间小物块a的速度大小v;
(2)碰后小物块a能上升的最大高度H;
(3)小物块b从传送带的左端运动到右端过程电动机多消耗的电能。
(1)碰撞前瞬间小物块a的速度大小v;
(2)碰后小物块a能上升的最大高度H;
(3)小物块b从传送带的左端运动到右端过程电动机多消耗的电能。
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