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《高级中学物理竞赛(力学)练习提高题解》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、+1、(本题20分)如图6所示,宇宙飞船在距火星表面H高度处作匀速圆周运动,火星半径为R。当飞船运行到P点时,在极短时间内向外侧点喷气,使飞船获得一径向速度,其大小为原来速度的α倍。因α很小,所以飞船新轨道不会与火星表面交会。飞船喷气质量可以不计。(1)试求飞船新轨道的近火星点A的高度h近和远火星点B的高度h远;(2)设飞船原来的运动速度为v0,试计算新轨道的运行周期T。2,(20分)有一个摆长为l的摆(摆球可视为质点,摆线的质量不计),在过悬挂点的竖直线上距悬挂点O的距离为x处(x<l)的C点有一固定的钉子,如图所示,当摆摆动时,摆线会受到钉子的阻挡.当
2、l一定而x取不同值时,阻挡后摆球的运动情况将不同.现将摆拉到位于竖直线的左方(摆球的高度不超过O点),然后放手,令其自由摆动,如果摆线被钉子阻挡后,摆球恰巧能够击中钉子,试求x的最小值.aObABCDF3,(20分)如图所示,一根长为L的细刚性轻杆的两端分别连结小球和,它们的质量分别为ma和mb.杆可绕距球为L/4处的水平定轴在竖直平面内转动.初始时杆处于竖直位置.小球几乎接触桌面.在杆的右边水平桌面上,紧挨着细杆放着一个质量为m的立方体匀质物块,图中ABCD为过立方体中心且与细杆共面的截面.现用一水平恒力F作用于球上,使之绕轴逆时针转动,求当a转过a角时小
3、球b速度的大小.设在此过程中立方体物块没有发生转动,且小球b与立方体物块始终接触没有分离.不计一切摩擦.4、把上端A封闭、下端B开口的玻璃管插入水中,放掉部分空气后放手,玻璃管可以竖直地浮在水中(如下图).设玻璃管的质量m=40克,横截面积S=2厘米2,水面以上部分的长度b=1厘米,大气压强P0=105帕斯卡.玻璃管壁厚度不计,管内空气质量不计.(1)求玻璃管内外水面的高度差h.(2)用手拿住玻璃管并缓慢地把它压入水中,当管的A端在水面下超过某一深度时,放手后玻璃管不浮起.求这个深度.(3)上一小问中,放手后玻璃管的位置是否变化?如何变化?(计算时可认为管内
4、空气的温度不变)5、一个光滑的圆锥体固定在水平的桌面上,其轴线沿竖直方向,母线与轴线之间的夹角θ=30°(如右图).一条长度为l的绳(质量不计),一端的位置固定在圆锥体的顶点O处,另一端拴着一个质量为m的小物体(物体可看作质点,绳长小于圆锥体的母线).物体以速率v绕圆锥体的轴线做水平匀速圆周运动(物体和绳在上图中都没画出).+6、(13分)一辆车通过一根跨过定滑轮的绳PQ提升井中质量为m的物体,如图所示.绳的P端拴在车后的挂钩上,Q端拴在物体上.设绳的总长不变,绳的质量、定滑轮的质量和尺寸、滑轮上的摩擦都忽略不计.开始时,车在A点,左右两侧绳都已绷紧并且是
5、竖直的,左侧绳长为H.提升时,车加速向左运动,沿水平方向从A经过B驶向C.设A到B的距离也为H,车过B点时的速度为vB.求在车由A移到B的过程中,绳Q端的拉力对物体做的功.7.在两端封闭、内径均匀的直玻璃管内,有一段水银柱将两种理想气体a和b隔开.将管竖立着,达到平衡时,若温度为T,气柱a和b的长度分别为la和lb;若温度为T',长度分别为l抋和l抌.然后将管平放在水平桌面上,在平衡时,两段气柱长度分别为l攁和l攂.已知T、T挕8.如图所示,质量为的小车放在光滑的水平面上,其中AB部分为半径R=0.5m的光滑圆弧,BC部分水平且不光滑,长为L=2m,一小物
6、块质量m=6Kg,由A点静止释放,刚好滑到C点静止(取g=10),求:①物块与BC间的动摩擦因数②物块从A滑到C过程中,小车获得的最大速度9..如图所示,在光滑水平面上放一质量为M、边长为l的正方体木块,木块上搁有一长为L的轻质光滑棒,棒的一端用光滑铰链连接于地面上O点,棒可绕O点在竖直平面内自由转动,另一端固定一质量为m的均质金属小球.开始时,棒与木块均静止,棒与水平面夹角为角.当棒绕O点向垂直于木块接触边方向转动到棒与水平面间夹角变为的瞬时,求木块速度的大小.+10如图所示,一半径为R的金属光滑圆环可绕其竖直直径转动.在环上套有一珠子.今逐渐增大圆环的
7、转动角速度ω,试求在不同转动速度下珠子能静止在环上的位置.以珠子所停处的半径与竖直mRωθrmg图2.11直径的夹角θ表示.AFCBθDE11如图所示,一木块从斜面AC的顶端A点自静止起滑下,经过水平面CD后,又滑上另一个斜面DF,到达顶端F点时速度减为零。两斜面倾角不同,但木块与所有接触面间的摩擦系数相同,若AF连线与水平面夹角为θ,试求木块与接触面间的滑动摩擦系数μ。AFCBθDE12.图中的是游乐场中的滑道模型,它位于竖直平面内,由两个半径都是的1/4圆周连接而成,它们的圆心、与两圆弧的连接点在同一竖直线上.沿水池的水面.一小滑块可由弧的任意点从静止开
8、始下滑.1.若小滑块从开始下滑到脱离滑道过程中,在两