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云南高三数学质量检测物理

2024-07-22 13:54:05综合其它803
  • 云南高三数学质量检测物理

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1. 牛顿运动定律跟动量守恒定律适用于宏观低速情况,这主要是高中阶段所要处理的问题。4jW物理好资源网(原物理ok网)

2. 光滑水平面上的滑动摩擦力和加速器中的摩擦力方向总是跟物体相对运动的方向相反。4jW物理好资源网(原物理ok网)

3. 力是产生加速度的原因,物体受外力作用,一定受内力的作用,但受内力作用不一定产生加速度。4jW物理好资源网(原物理ok网)

4. 物体做曲线运动的条件是物体所受合外力的方向跟它的速度方向不在同一直线上。4jW物理好资源网(原物理ok网)

5. 弹簧振子的周期跟弹簧的劲度系数、振幅无关,是由本身的性质决定的。4jW物理好资源网(原物理ok网)

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题目:4jW物理好资源网(原物理ok网)

一个质量为 m 的小球,在竖直平面内做半径为 R 的圆周运动。已知小球在最高点时的速度为 v1,在最低点时的速度为 v2,求小球在运动过程中克服重力做功的平均功率。4jW物理好资源网(原物理ok网)

分析:4jW物理好资源网(原物理ok网)

小球在竖直平面内做圆周运动时,重力做功与路径无关,只取决于初末位置的高度差。因此,小球克服重力做功的平均功率可表示为:4jW物理好资源网(原物理ok网)

功率 = 克服重力做功的总量 / 运动时间4jW物理好资源网(原物理ok网)

其中,克服重力做功的总量为小球在最高点和最低点之间的高度差与重力加速度之差的乘积。4jW物理好资源网(原物理ok网)

解:4jW物理好资源网(原物理ok网)

设小球在最高点时的速度为 v1,在最低点时的速度为 v2,则有:4jW物理好资源网(原物理ok网)

v1^2 = gR + 2gRx4jW物理好资源网(原物理ok网)

v2^2 = 2gRx4jW物理好资源网(原物理ok网)

其中 x 为小球在圆周运动过程中通过的弧长。4jW物理好资源网(原物理ok网)

根据动能定理可得:4jW物理好资源网(原物理ok网)

Wg = (1/2)mv^2 - (1/2)mv1^2 - (1/2)mv2^24jW物理好资源网(原物理ok网)

其中 Wg 表示克服重力做功的总量。4jW物理好资源网(原物理ok网)

根据功率公式可得:4jW物理好资源网(原物理ok网)

P = Wg / t = (mg(v2^2 - v1^2)) / (v2 - v1)t = mg(v2 - v1) / (v2 - v1)t4jW物理好资源网(原物理ok网)

其中 t 为运动时间。4jW物理好资源网(原物理ok网)

代入数据可得:4jW物理好资源网(原物理ok网)

P = mg(v2 - v1) / (v2 - v1)t = mg(v2 - v1) / (v2 + v1)πR4jW物理好资源网(原物理ok网)

答案:小球在运动过程中克服重力做功的平均功率为 P = mg(v2 - v1) / (v2 + v1)πR。4jW物理好资源网(原物理ok网)


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