解答题 较难0.4 引用2 组卷493
2023年10月17日,伴随着集结号响起,复旦附中校运动会开幕,运动会中有很多有趣的物理应用,某学习小组对其进行了研究。
【小题1】如图所示,同学踩着轻质滑板(可整体视为质点)以4m/s的速度冲上一足够高的固定光滑斜面,则该同学可以冲到的最高点高度为___________ m。若解除斜面的固定,假设斜面与地面之间光滑,斜面质量与同学质量相等,那么该同学冲到的最高点高度为___________ m(本题中g取 10m/s2)。
【小题2】为使方阵表演时使用的肥皂泡悬在空中不要落地,有同学找来两块较大的金属板A、B,板A、B平行放置相距为d,并与一电源相连,板间放一质量为m、带电荷量为q的小肥皂泡,开关S闭合后,肥皂泡恰好静止。G为灵敏电流计,以下说法正确的是( )
【小题3】跳绳打在地上使得地面振动,某同学用的传感器截获了一列地表振动横波,已知该波形图沿x轴正方向传播,在t(图中实线)与t+0.6s(图中虚线)两个时刻x轴上-3~3km区间内的波形图如图所示,则下列说法正确的是( )
t
【小题4】某同学研究班级长绳比赛中绳与人的运动,如图所示,为研究方便,把跳绳平直的部分简化成一根垂直纸面的杆子,用A点表示, 杆子沿半径为0.8m的圆匀速顺时针转动,转速为每秒1圈。某同学(可视为一个直立的细圆柱)向左垂直杆子跑入跳绳区域,在绳运动到最右端后开始的周期内,始终保持身体贴紧跳绳,则同学在这段运动过程中加速度的最大值为___________ m/s2(结果保留2位有效数字)。
【小题5】校运会开幕式上,有班级的方阵表演中使用了气动小火箭,同学们发现每次火箭飞出后,火箭头部都会闪烁发光,同学拆解后对其进行了研究,发现火箭内部结构如图所示。火箭由三部分组成(各部分均能沿轴向运动):
部件一:外壳和金属板(可视为刚体)总质量,
部件二:轻质弹簧, 其劲度系数 ;
(弹簧一端固定在金属板上,另一端固定在电路板)
部件三:触点、电路板和灯泡(可视为刚体) 总质量
火箭静止时,弹簧处于原长状态,此时触点与金属板的距离为1.2cm。此后只要触点接触到金属板,则灯泡就能持续闪烁一段时间。
使用时,通过某气动装置在极短时间给火箭外壳一个沿轴线向前的冲量,使得外壳和金属板突然获得向前的速度,火箭飞出。
(1)触点与金属板接触前,三个部件的总动能___________ ;总弹性势能___________ ;总机械能___________ 。(本问选填“增大”、“减小”或“不变”)
(2)写出弹簧弹性势能表达式:___________ (用劲度系数k和压缩或伸长量x表示)
(3)则此冲量至少为多大,才可使得火箭飞出后灯泡发光?___________ (本题中空气阻力与重力忽略不计)
【小题1】如图所示,同学踩着轻质滑板(可整体视为质点)以4m/s的速度冲上一足够高的固定光滑斜面,则该同学可以冲到的最高点高度为
【小题2】为使方阵表演时使用的肥皂泡悬在空中不要落地,有同学找来两块较大的金属板A、B,板A、B平行放置相距为d,并与一电源相连,板间放一质量为m、带电荷量为q的小肥皂泡,开关S闭合后,肥皂泡恰好静止。G为灵敏电流计,以下说法正确的是( )
A.若将S断开,则肥皂泡将做自由落体运动,G表中无电流 |
B.若将S断开,将A向上平移一小段距离,则肥皂泡将静止,G表中无电流 |
C.若将A向上平移一小段距离,则肥皂泡向下加速运动,G表中有b→a的电流 |
D.若将A向左平移一小段距离,则肥皂泡仍然静止,G表中有b→a的电流 |
t
A.该机械波波的波长为6km |
B.质点振动的最大周期为1.2s |
C.该机械波波速可能为10km/s |
D.从t时刻开始计时,x=2km处的质点比x=1.5km处的质点先回到平衡位置 |
【小题5】校运会开幕式上,有班级的方阵表演中使用了气动小火箭,同学们发现每次火箭飞出后,火箭头部都会闪烁发光,同学拆解后对其进行了研究,发现火箭内部结构如图所示。火箭由三部分组成(各部分均能沿轴向运动):
部件一:外壳和金属板(可视为刚体)总质量,
部件二:轻质弹簧, 其劲度系数 ;
(弹簧一端固定在金属板上,另一端固定在电路板)
部件三:触点、电路板和灯泡(可视为刚体) 总质量
火箭静止时,弹簧处于原长状态,此时触点与金属板的距离为1.2cm。此后只要触点接触到金属板,则灯泡就能持续闪烁一段时间。
使用时,通过某气动装置在极短时间给火箭外壳一个沿轴线向前的冲量,使得外壳和金属板突然获得向前的速度,火箭飞出。
(1)触点与金属板接触前,三个部件的总动能
(2)写出弹簧弹性势能表达式:
(3)则此冲量至少为多大,才可使得火箭飞出后灯泡发光?
23-24高三上·上海杨浦·期中
知识点:弹簧类问题机械能转化的问题动量定理的内容和表达式波形图的物理意义及信息读取电容器两极间电势差一定时,Q、E随电容器的变化利用动量守恒及能量守恒解决(类)碰撞问题 答案解析 【答案】很抱歉,登录后才可免费查看答案和解析! 立即登录
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(1)两块平行金属板之间的电势差;
(2)微粒落在B板上所形成的图形的半径;
(3)微粒落在金属板B上时的速率。
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A.太阳照射2小时,光电系统可吸收太阳能为4.0×106J |
B.LED照明5小时,照明时恒流最多输出电能为1.08×106J |
C.利用太阳能电池给蓄电池充电,充满需要的最长时间为30小时 |
D.利用免维护蓄电池给60W的LED供电,最长时间约为50小时 |
电器 | 消耗功率/W | 工作时间/h |
电茶壶 | 2000 | 1 |
空调 | 1200 | 3 |
电视机 | 100 | 2 |
节能灯 | 16 | 4 |
路由器 | 9 | 24 |
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B.扫地机器人的电阻是20Ω |
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A.电饭煲和电灯 | B.取暖器和空调器 |
C.电饭煲和空调器 | D.电灯、电视机和空调器 |
(1)两块平行金属板之间的电势差;
(2)微粒落在B板上所形成的图形的半径;
(3)微粒落在金属板B上时的速率。
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