題目列表(包括答案和解析)
(2)A1 R1
23 . (14 分)跳水是一項(xiàng)優(yōu)美的水上運(yùn)動,圖甲是 2008 年北京奧運(yùn)會跳水比賽中小將陳若琳和王鑫在跳臺上騰空而起的英姿。如果陳若琳質(zhì)量為 m ,身高為 L ,她站在離水面 H 高的跳臺上,重心離跳臺面的高度為 hl ,豎直向上躍起后重心又升高了 h2 達(dá)到最高點(diǎn),入水時(shí)身體豎直,當(dāng)手觸及水面時(shí)伸直雙臂做一個(gè)翻掌壓水花的動作,如圖乙所示,這時(shí)陳若琳的重心離水面約為 h3 ,她進(jìn)入水中后重心最低可到達(dá)水面下 h4 處,整個(gè)過程中空氣阻力可忽略不計(jì),重力加速度為 g , 求:
(l)求陳若琳從離開跳臺到手觸及水面的過程中可用于完成一系列動作的時(shí)間;
(2)求陳若琳克服水的作用力所做的功。
解:(l)陳若琳躍起后可看作豎直向上的勻減速運(yùn)動,重心上升的高度h2,設(shè)起跳速度為v0, 則
上升過程時(shí)間 解得: (2分)
陳若琳從最高處自由下落到手觸及水面的過程中重心下落的高度
(2分)
設(shè)下落過程時(shí)間為t2 則
解得: (2分)
總時(shí)間為 (2分)
( 2 )設(shè)從最高點(diǎn)到水面下最低點(diǎn)的過程中,重力做的功為WG,克服水的作用力的功為WZ 由動能定理可得 (2分)
( 4 分)
24 . ( 18 分)如圖,阻值不計(jì)的光滑金屬導(dǎo)軌MN和PQ 水平放置,其最右端間距 d 為 lm ,左端MP接有阻值 r 為 4Ω
的電阻,右端NQ與半徑 R 為
(2)EF 到QN的距離;
(3)磁感應(yīng)強(qiáng)度 B 的大小
解: ( 1 )設(shè)桿ab剛進(jìn)入半圓形導(dǎo)軌時(shí)速度為V1到達(dá)最高位置,速度為V2,由于恰能通過最高點(diǎn),則:
得: (2分)
桿 ab 進(jìn)入半圓形導(dǎo)軌后,由于軌道絕緣,無感應(yīng)電流,則根據(jù)機(jī)械能守恒:
得: (2分)
設(shè)在最低點(diǎn)時(shí)半圓形軌道對桿 ab 的支持力為 N
N=30N (2分)
( 2 )好 ab 離開半圓形導(dǎo)軌后做平拋運(yùn)動,設(shè)經(jīng)時(shí)間 t 落到水平導(dǎo)軌上
(2分)
則桿 ab 與 NQ 的水平距離 S =
(3)設(shè)桿 ab 做勻減速運(yùn)動的加速度為 a
得:a=
對桿剛要到達(dá) NQ 位置處進(jìn)行分析
(2分) (2分)
25 . ( 22 分)如圖,空間XOY 的第一象限存在垂直XOY 平面向里的勻強(qiáng)磁場,第四象限存在平行該平面的勻強(qiáng)電場(圖中未畫出) : OMN
是一絕緣彈性材料制成的等邊三角形框架,邊長 L 為
(l)所加電場強(qiáng)度的大。
(2)所加磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度大。
(3)求在碰撞次數(shù)最少的情況下,該微;氐 C 點(diǎn)的時(shí)間間隔;
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