浙江省师范大学附属中学09-10学年高三物理竞赛练习试题
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共17题,约4240字。
物理竞赛练习
1.如图所示,有一半径为r=0.2 m的圆柱绕竖直轴OO′以ω=9 rad/s的角速度匀速转动,今用力F将质量为1 kg的物体A压在圆柱侧面,使其以v0=2.4 m/s的速度匀速下降.若物体A与圆柱面的动摩擦因数μ=0.25,求力F的大小.(已知物体A在水平方向受光滑挡板的作用,不能随轴一起转动)
解析:圆柱转动的线速度
v=rω=0.2×9 m/s=1.8 m/s
从左向右看,画出物体A相对圆柱表面的速度矢量图,如图所示:
v相对=
= m/s=3 m/s
与v0夹角为α,则cosα=2.4/3=0.8
由竖直方向受力平衡得
Ff•g
即μ•Fg
F=mg/(μcosα)
=10/(0.25×0.8)N=50 N.
2.在2009年济南全运会上,甲、乙两运动员分别参加了在主体育场举行的400 m和100 m田径决赛,且两人都是在最内侧跑道完成了比赛,则两人在各自的比赛过程中通过的位移大小s甲、s乙和通过的路程大小s′甲、s′乙之间的关系是( )
A.s甲>s乙,s′甲<s′乙 B.s甲<s乙,s′甲>s′乙
C.s甲>s乙,s′甲>s′乙 D.s甲<s乙,s′甲<s′乙
解析:400 m赛的路程为400米,位移为0,100 m赛的路程和位移大小都是100 m,故B对.
3. 如图所示,质量均为m的两个小球固定在长度为l的轻杆两端,直立在相互垂直的光滑墙壁和地板交界处.突然发生微小的扰动使杆无初速倒下,求当杆与竖直方向成角α时,A球对墙的作用力.
解析:如图所示,开始杆以A球为中心,杆长l为半径运动,所以 ,根据机械能守恒定律 ,由以上二式可得 ,则 杆对墙的作用力为
4. 如图所示,倾角为θ的光滑斜面上,一个质量为M、长为L的薄木板被一个受轻质杆约束于光滑轴O的质量为m的重球压住不动.已知重球半径为R,重球球心C到光滑轴O之距离也为L,且轻质杆也沿斜面方向(与斜面平行).现将斜面倾角θ缓缓增加,当增至30°时,薄木板刚好滑动,尔后将斜面倾角突然增至45°且保持不变.试求:
(1)重球与薄木板之间的动摩擦因数μ.
(2)在斜面倾角为45°情况下,薄木板从重球之下滑出所用的时间t.
(3)在斜面倾角为45°情况下,薄木板从重球之下刚刚滑出时的瞬时速度vt.
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