培优答案Word文档格式.docx
《培优答案Word文档格式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《培优答案Word文档格式.docx（14页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
（3）物块B在传送带上滑动的全过程中因摩擦产生的热量Q。
答案：
1.1）物块A、B被弹簧弹开后的速度为：
故弹簧储存的弹性势能
（2）物块B在传送带上的加速度为a
由
故物块B沿传送带向右滑动的最远距离
（3）物块在传送带上运动的总时间为
物块B相对传送带滑动的路程为
故因摩擦产生的热量Q=
2.一水平放置的轻弹簧，一端固定，另一端与一小滑块接触，但不粘连；
初始时滑块静止于水平气垫导轨上的O点，如图（a）所示．现利用此装置探究弹簧的弹性势能Ep与期其被压缩时长度的改变量x的关系，先推动小滑块压缩弹簧，用米尺测出x的数值；
然后将小滑块从天静止释放。
用计时器测出小滑块从O点运动至气垫导轨上另一固定点A所用的时间t。
多次改变x，测得的x值及其对应的t值如下表所示。
（表中的l/t值是根据t值计算得出的）。
x（cm）
1.00
1.50
2.00
2.50
3.00
t（s）
3.33
2.20
1.60
1.32
1.08
1/t（s-1）
0.300
0.455
0.625
0.758
0.926
（1）根据表中数据，在图（b）中的方格纸上作图线。
（2）回答下列问题：
（不要求写出计算或推导过程）
①已知点（0，0）在（1/t）-x图线上，从（1/t）-x图线看，1/t与x是什么关系？
②从理论上分析，小滑块刚脱离弹簧时的动能Ek与1/t是什么关系（不考虑摩擦力）
③当弹簧长度改变量为x时，弹性势能Ep与相应的Ek是什么关系?
④综合考虑以上分析，Ep与x是什么关系?
2.
（1）（1/t）-x图线如图
（2）①1/t与x成正比
②Ek与（1/t）2成正比③Ep=Ek④Ep与x2成正比
3.
如图所示，在光滑水平桌面上放有长木板C，在C上左端和距左端x处各放有小物块A和B，A、B的体积大小可忽略不计，A、B与长木板C间的动摩擦因数均为μ，A、B、C的质量均为m，开始时，B、C静止，A以某一初速度v0向右做匀减速运动，设物体B与板C之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力．求：
（1）物体A运动过程中，物块B受到的摩擦力．
（2）要使物块A、B相碰，物块A的初速度v0应满足的条件．
（1）设A在C板上滑动时，B相对于C板不动，则对B、C有
μmg=2ma（1分）
又B依靠摩擦力能获得的最大加速度为am==
∵am＞a∴B未相对C滑动而随木板C向右做加速运动
B受到的摩擦力fb=ma=μmg方向向右
（2）要使物块A刚好与物块B发生碰撞，物块A运动到物块B处时，A、B的速度相等，即v1=v0－μgt=μgt（2分）得v1=v0/3
设木板C在此过程中的位移为x1，则物块A的位移为x1+x，由动能定理
－μmg（x1+x）=mv12－mv02μmgx1=（2m）v12
联立上述各式解得v0=
要使物块A、B发生相碰的条件是v0＞
4.如图所示，倾斜传送带与水平面的夹角，劲度系数的轻质光滑弹簧平行于传送带放置，下端固定在水平地面上，另一端自由状态时位于Q点。
小滑块质量，放置于传送带P点，滑块与传送带间的滑动摩擦因数。
已知传送带足够长，最大静摩擦力可认为和滑动摩擦力相等，整个过程中小滑块未脱离传送带，弹簧处于弹性限度内，弹簧的弹性势能，x为弹簧的形变量（重力加速度g=10m/s2,sin370=0.6,cos370=0.8）
（1）若传送带静止不动，将小滑块无初速放在P点，PQ距离，求小物块滑行的最大距离；
（2）若传送带以速度逆时针传动，将小滑块无初速放在P点，PQ距离，求小物块滑行的最大距离。
4.
（1）对全程，设弹簧最大形变量为x，由能量守恒得：
………………5分
（2）当小滑块达到与传送带共速时，其滑行距离设为，由动能定理得：
………………2分
小滑块再滑行时，
即将与弹簧接触，设此时速度为v，由动能定理得：
小滑块接触弹簧后，当速度减小到与传送带速度相等时，弹簧的压缩量设为，由能量守恒得：
………………2分
然后小滑块继续减速至零，此时弹簧的压缩量设为，由能量守恒得：
………………3分（结果1分）
5.如图所示，在光滑水平面上放一木板B，B的左端放一木块A，A与B的接触面粗糙，在水平恒力F的作用下，可将A从B的左端拉到右端．第一次将B固定在水平面上，当A到达B的右端时，A的动能为20J；
第二次不固定B使其可自由滑动，当A到达B的右端时，B向前滑动了2m，此时A、B的动能分别为30J、20J。
求：
（1）水平恒力F的大小；
（2）木板B的长度。
5.
（1）15N
（2）4m
6.一般来说，正常人从距地面1.5m高处跳下，落地时速度较小，经过腿部的缓冲，这个速度对人是安全的，称为安全着地速度。
如果人从高空跳下，必须使用降落伞才能安全着陆，其原因是，张开的降落伞受到空气对伞向上的阻力作用。
经过大量实验和理论研究表明，空气对降落伞的阻力f与空气密度ρ、降落伞的迎风面积S、降落伞相对空气速度v、阻力系数c有关（由伞的形状、结构、材料等决定），其表达式是f=cρSv2。
根据以上信息，解决下列问题。
（取g=10m/s2）
（1）在忽略空气阻力的情况下，计算人从1.5m高处跳下着地时的速度大小（计算时人可视为质点）；
（2）在某次高塔跳伞训练中，运动员使用的是有排气孔的降落伞，其阻力系数c=0.90，空气密度取ρ＝1.25kg/m3。
降落伞、运动员总质量m=80kg，张开降落伞后达到匀速下降时，要求人能安全着地，降落伞的迎风面积S至少是多大？
（3）跳伞运动员和降落伞的总质量m=80kg，从h=65m高的跳伞塔上跳下，在下落过程中，经历了张开降落伞前自由下落、张开降落伞后减速下落和匀速下落直至落地三个阶段。
图12是通过固定在跳伞运动员身上的速度传感器绘制出的从张开降落伞开始做减速运动至达到匀速运动时的v-t图像。
根据图像估算运动员做减速运动的过程中，空气阻力对降落伞做的功。
6.见解析
（1）设人从1.5m高处跳下着地时的安全速度大小为v0，则
………………………2分
=m/s=5.5m/s………………………2分
（2）由
（1）可知人安全着陆的速度大小为m/s，跳伞运动员在空中匀速下降时空气阻力大小等于运动员的重力，则
………………………3分
=m2=47.4m2………………………2分
（3）设空气阻力对降落伞做功为Wf，由v-t图可知，降落伞张开时运动员的速度大小v1=20m/s，运动员收尾速度即匀速直线运动的速度v2=5.0m/s，设在这段时间内运动员下落的高度为h，根据动能定理
mgh+Wf=
Wf=-mgh+………………………4分
（说明以上两式只要有一个正确就给4分）
由v-t图线和时间轴所围面积可知，在0~3s时间内运动员下落高度h=25m，……3分
带入数据解得
……………2分
说明：
由于h是估算值，至都算正确。
7.如图所示，在竖直方向上A、B两物体通过劲度系数为k的轻质弹簧相连，A放在水平地面上；
B、C两物体通过细绳绕过轻质定滑轮相连，C放在固定的光滑斜面上．用手拿住C，使细线刚刚拉直但无拉力作用，并保证段的细线竖直、cd段的细线与斜面平行．已知A、B的质量均为，C的质量为4，重力加速度为g，细线与滑轮之间的摩擦不计，开始时整个系统处于静止状态．释放C后它沿斜面下滑（斜面足够长），A刚离开地面时，B获得最大速度，求：
（1）斜面倾角α．
（2）B的最大速度
7.
（1）α=30°
8分
（2）10分
8.
（3）A、B速度达到最大后开始减速，当A、B的加速度等于g时，A物体开始做竖直上抛运动，设竖直上抛的初速度为，上升过程运动距离为L
对B分析得：
………………………………（7）1分
解除A的锁定至A物块开始竖直上抛的过程中，A、B和弹簧组成的系统机械能守恒，设弹簧此时的弹性势能为，由图象可知
…………………………（8）1分
竖直上抛过程物块B机械能守恒
…………………………………………………………（9）1分
联立得：
…………………………………………（10）1分
9.如图，质量为的物体A经一轻质弹簧与下方地面上的质量为的物体B相连，弹簧的劲度系数为k，A、B都处于静止状态。
一条不可伸长的轻绳绕过轻滑轮，一端连物体A，另一端连一轻挂钩。
开始时各段绳都处于伸直状态，A上方的一段绳沿竖直方向。
现在挂钩上升一质量为的物体C并从静止状态释放，已知它恰好能使B离开地面但不继续上升。
已知重力加速度为g。
求此过程中：
（1）物体A上升的高度；
（2）弹簧弹性势能的增量；
（3）若将C换成另一个质量为的物体D，仍从上述初始位置
由静止状态释放，则这次B刚离地时D的速度的大小是多少？
9.解：
（1）０～3s内，由法拉第电磁感应定律：
…1分
由闭合电路欧姆定律：
………………………………1分
10.
质量为的汽车，沿倾角为的斜坡由静止开始运动，汽车在运动过程中所受摩擦阻力大小恒为，汽车发动机的额定输出功率为，开始时以的加速度做匀加速运动（）。
（1）汽车做匀加速运动的时间；
（2）汽车所能达到的最大速率；
（3）若斜坡长，且认为汽车达到坡顶之前，已达到最大速率，则汽车从坡底到坡顶需多少时间？
（1）根据牛顿第二定律有：
设匀加速的末速度为，则有：
、
代入数值，联立解得：
匀加速的时间为：
（2）当达到最大速度时，有：
解得：
汽车的最大速度为：
（3）汽车匀加速运动的位移为：
在后一阶段牵引力对汽车做正功，重力和阻力做负功，根据动能定理有：
又有
代入数值，联立求解得：
所以汽车总的运动时间为：
11.）如图所示，一长绝缘木板靠在光滑竖直墙面上，质量为m，木板右下方有一质量为2m、电荷量为+q的小滑块，滑块与术板问的动摩擦因数为µ
，木板与滑块处在场强大小为的匀强电场中，电场方向水平向左，若电动机通过一根绝缘细绳拉动滑块，使之匀加速向上移动，当滑块与木板分离时，滑块的速度大小为v，此过程中电动机对滑块做的功为W（重力加速度为g）。
（1）求滑块向上移动的加速度大小；
（2）写出从滑块开始运动到与木板分离的过程中木板增加的机械能随时闻变化的函数关系式。
11.
升级会员 