知识点挑题 - 高中物理 - 优优班--学霸训练营

1．

如图，一质量为\(M\)、半径为\(R\)的光滑大圆环，用一细轻杆固定在竖直平面内；套在大环上质量为\(m\)的小环\((\)可视为质点\()\)，从大环的最高点处由静止滑下\(.\)重力加速度为\(g\)．

\((1)\)求小环滑到大环最低点处时的动能\(E_{k}\)；

\((2)\)求小环滑到大环最低点处时的角速度\(ω\)；

\((3)\)有同学认为，当小环滑到大环的最低点处时，大环对轻杆的作用力与大环的半径\(R\)无关，你同意吗？请通过计算说明你的理由．

难度：较难

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2．
某同学用手托着质量为\(m\)的苹果，从静止开始沿水平方向做匀加速直线运动，经过时间\(t\)后，速度为\(v(\)苹果与手始终相对静止\()\)，求在此过程中，
\((1)\)苹果所获得的动能\(E_{k}\)；
\((2)\)苹果的加速度大小\(α\)；
\((3)\)苹果所受合力大小\(F\)。

难度：较易

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3．
如图所示，沿直径方向开有一凹槽的圆盘水平放置，可绕过中心\(O\)点的竖直轴转动，凹槽内有一根轻质弹簧，弹簧一端固定在\(O\)点，另一端连接质量为\(m\)的小滑块\(.\)弹簧的劲度系数为\(k\)、原长为\(l_{0}\)，圆盘半径为\(3l_{0}\)，槽底与小滑块间的动摩擦因数\(\mu =\dfrac{3k{{l}_{0}}}{5mg}\)，凹槽侧面光滑\(.\)圆盘开始转动时，弹簧处于原长\(l_{0}.\)已知重力加速度为\(g\)，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，弹簧始终在弹性限度内，则在圆盘转动过程中：

\((1)\)若要使弹簧不发生形变，求圆盘转动的角速度必须满足的条件；
\((2)\)当弹簧长度为\(2l_{0}\)时，若小滑块受到的摩擦力恰好为零，求此时滑块的动能\(E_{k}\)；

\((3)\)当弹簧长度为某一值\(l\)时，滑块相对圆盘静止时的动能可在一定范围内变化，该变化区间内动能的最大差值称为“动能阈”，用\(∆E\)\({\,\!}_{k}\)表示\(.\)请通过计算写出“动能阈”\(∆E\)\({\,\!}_{k}\)与弹簧长度\(l\)间的关系式．

难度：较难

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4．
为了让汽车平稳通过道路上的减速带，车速一般控制在\(20km/h\)以下，某人驾驶一辆小型客车以\(v_{0}=10m/s\)的速度在平直的公路上行驶，发现前方\(x=15m\)处有减速带，立即刹车匀减速前进，到达减速带时速度\(v=5m/s\)，已知客车和人的总质量\(m=2×10^{3}kg\)，求：

\((1)\)客车和人到达减速带时的动能\(E_{k}\)。

\((2)\)客车从开始刹车至到达减速带的过程所用的时间\(t\)。

\((3)\)客车减速过程中受到的阻力\(f\)。

难度：易

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5．
质量为\(500g\)的足球被踢出后，某人观察它在空中的飞行情况，经实际测量得知上升的最大高度是\(10m\)，在最高点的速度为\(20m/s.\)不计空气阻力，求运动员踢球时对足球做的功\(.(\)重力加速度\(g=10m/s^{2})\)

难度：中等

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6．
高空抛物是一种不文明的危险行为。如果从离地高\(h=20m\)的七楼窗口以 \(v_{0}=5m/s\)的初速度水平抛出一个质量 \(m=0.02kg\)的易拉罐，不计空气阻力，取\(g=10m/s^{2}\)。求：

\(( 1 )\)易拉罐抛出时的动能\(;\)

\(( 2 )\)易拉罐在空中运动的时间\(;\)

\(( 3 )\)如果以相同的初速度将易拉罐从十楼抛出，其落地时的动能将_____从七楼抛出落地时的动能\((\)选填“大于”或“小于”\()\)。

难度：中等

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7．预警雷达探测到敌机在\(20000m\)上空水平匀速飞行，立即启动质量\(m=100kg\)的防空导弹，导弹的火箭发动机在制导系统控制下竖直向下喷气，使导弹由静止以\(a=10g(\)取\(g=10m/s^{2})\)的加速度竖直向上匀加速上升至\(5000m\)高空，喷气方向立即变为与竖直线成\(θ\)角\(\left( \cos\theta{=}\dfrac{1}{11} \right)\)斜向下，导弹做曲线运动，直至击中敌机\(.\)假设导弹飞行过程中火箭推力大小恒定，且不考虑导弹质量变化及空气阻力，导弹可视为质点\(.\)求：

\((1)\) 火箭喷气产生的推力．

\((2)\) 导弹从发射到击中飞机所用的时间．

\((3)\) 导弹击中飞机时的动能．

难度：中等

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8．
已知氢原子的基态能量为\(-13.6eV\)，核外电子的第一轨道半径为\(0.53×10^{-10}m\)，电子质量\(m_{e}=9.1×10^{-31}kg\)，电荷量为\(1.6×10^{-19}C\)，求电子跃迁到第三轨道时：

\((1)\)电子的轨道半径，氢原子的能量分别为多少？

\((2)\)电子的动能和电子的电势能各多大？

难度：较难

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9．
如图所示，质量\(m=50kg\)的跳水运动员从距水面高\(h=10m\)的跳台上以\(v=5m/s\)的速度斜向上起跳，最终落入水中。若忽略运动员的身高。取\(g=10m/s²\)，求：

\((1)\)运动员在跳台上时具有的重力势能\((\)以水面为参考平面\()\)；

\((2)\)运动员起跳时的动能；

\((3)\)运动员入水时的速度大小。

难度：易

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10．如图所示，质量\(m=50kg\)的跳水运动员从距水面高\(h=10m\)的跳台上以\(v_{0}=5m/s\)的速度斜向上起跳，起跳方向与水平面夹角为\(70^{O}\)，最终落入水中。若忽略运动员的身高，不计空气阻力。\(g\)取\(10m/s^{2}\)，求：

\((1)\)运动员在跳台上时具有的重力势能\((\)以水面为参考平面\()\)；
\((2)\)运动员起跳时的动能；

\((3)\)运动员入水时的速度大小。

难度：易

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