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- 2021-05-24 发布
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【参考答案】
1 D 2.B 3 C 4:A 5 B 6.B 7. D 8、B 9. CD 10. ABD 11.BC 12.BC.
13.物体匀速提升,由平衡条件:F=G=2.0×104N
钢绳的拉力做功:WF=Fh=2.0×104×5J=1.0×105J ………………..2分
重力做功:WG=-Gh=-2.0×104×5J=-1.0×105J…………………….2分
物体克服重力做功:W=-WG=1.0×105J…………………………….2分
这些力所做的总功是:W总=WF+WG=0…………………………….2分
答:钢绳的拉力做了1.0×105J的功;重力做了1.0×105J的功;物体克服重力做功1.0×105J,
这些力所做的总功是0.
14. 解析:(1)小球在最高点对轻杆作用力为零时,其所受重力恰好提供小球绕O点做圆周运动所需的向心力,故有mg=m…………………..1分
代入数据得v=3 m/s…………………………1分
(2)当小球在最高点速度为v1=6 m/s时,设轻杆对小球的作用力为F1,取竖直向下为正,由牛顿第二定律得F1+mg=m………………………1分
代入数据得F1=6 N……………………………….1分
由牛顿第三定律知小球对轻杆的作用力大小为6 N,方向竖直向上………….1分
当小球在最高点速度为v2=1.5 m/s时,设轻杆对小球的作用力为F2,仍取竖直向下为正,由牛顿第二定律得F2+mg=m…………………1分
代入数据得F2=-1.5 N…………….. 1分
由牛顿第三定律知小球对轻杆的作用力大小为1.5 N,方向竖直向下………1分
答案:(1)3 m/s (2)速度为6 m/s时,作用力大小为6 N,方向竖直向上 速度为1.5 m/s时,作用力大小为1.5 N,方向竖直向下
15. 解析:(1)当物体恰由最大静摩擦力提供向心力时,绳子拉力为零,此时符合条件的角速度最大,设此时转盘转动的角速度为ω0,则μmg=mω02r……………3分
得ω0= 。……………2分
(2)当ω= 时,ω>ω0,此时绳子的拉力F和最大静摩擦力共同提供向心力,此时有F+μmg=mω2r,…………….3分
解得F=μmg。………….2分
答案:(1) (2)μmg
16.答案 (1) (2) (3)-R
解析 (1)设行星表面的重力加速度为g,对小球,有:
h=gt2(1分)
解得:g=(1分)
对行星表面的物体m,有:
G=mg(2分)
故行星质量:M=(1分)
故行星的密度:
ρ==(1分)
(2)对处于行星表面附近做匀速圆周运动的卫星m′,由牛顿第二定律有:
m′g=m′(2分)
故第一宇宙速度为:v==(1分)
(3)同步卫星的周期与星球自转周期相同,为T,设同步卫星的质量为m″,由牛顿第二定律有:G=m″(R+h)(2分)
得同步卫星距行星表面高度:h=-R(1分)
17.答案 (1)0.1 (2)24 J (3)3 N
解析 (1)由题中两图比较可知,在5~9 s内已撤去拉力,物块做匀减速运动,a= m/s2=-1.0 m/s2,………………1分
由牛顿第二定律有-μmg=ma,……………… 2分
得μ=0.1………………1分
(2)全过程水平拉力做的功为W=P1t1+P2t2= J+4.0×3 J=24 J……….3分
(3)物块匀速运动阶段,F′-μmg=0,………1分
P2=F′vm..............1分
得μmg=,解得m=1 kg
物块匀加速运动阶段,a0= m/s2=2.0 m/s2……………….1分
F-μmg=ma0………………1分
则F=3 N…………..1分
(或由题图可知,当t1=2 s,v1=4.0 m/s时,P1=12 W,
由P1=Fv1,得F= N=3 N)……3分