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题文

一质量为50 kg的男孩在距离河流40 m高的桥上做"蹦极跳",未拉伸前长度AB为15 m的弹性绳一端缚着他的双脚.另一端则固定在桥上的A点,如图所示,然后男孩从桥面下坠直至贴近水面的最低点D,假定绳在整个运动过程中遵守胡克定律,不考虑空气阻力、男孩的大小和绳的质量忽略不计(g取10 m/s2),且男孩的速率v跟下坠的距离s的变化如图所示.男孩在C点时的速率最大.

(1)当男孩在D点时,求绳储存的弹性势能;
(2)绳的劲度系数是多少?
(3)就男孩在AB、 BC和CD期间的运动,试讨论作用于男孩的力;
(4)从绳刚开始拉伸,直至男孩到达最低点D,男孩的运动可视为简谐运动,他的平衡位置离桥墩有多远?求他的振幅;
(5)求男孩由C下坠至D所需时间.(简谐运动的周期公式为)
 

科目 物理   题型 综合题   难度 较易
知识点: * 用三角函数表示简谐运动
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如图所示,匀强电场方向沿 x 轴的正方向,场强为 E 。在 Ad0 点有一个静止的中性微粒,由于内部作用,某一时刻突然分裂成两个质量均为 m 的带电微粒,其中电荷量为 q 的微粒1沿 y 轴负方向运动,经过一段时间到达 0d 点。不计重力和分裂后两微粒间的作用。试求
(1)分裂时两个微粒各自的速度
(2)当微粒1到达 0d 点时,电场力对微粒1做功的瞬间功率
(3)当微粒1到达 0d 点时,两微粒间的距离

在如图所示的水平导轨上(摩擦、电阻忽略不计),有竖直向下的匀强磁场,磁感强度B,导轨左端的间距为L1=4l0,右端间距为l2=l0。今在导轨上放置ACDE两根导体棒,质量分别为m1=2m0,m2=m0,电阻R1=4R0,R2=R0。若AC棒以初速度V0向右运动,求AC棒运动的过程中产生的总焦耳热QAC,以及通过它们的总电量q。

如图所示,质量为1g的小环带4×10-4C的正电荷,套在长直的绝缘杆上,两者间的动摩擦因数μ=O.2。将杆放入都是水平的互相垂直的匀强电场和匀强磁场中,杆所在平面与磁场垂直,杆与电场的夹角为37°。若E=10N/C,B=O.5T,小环从静止起动。求:
(1)当小环加速度最大时,环的速度和加速度;
(2)当小环的速度最大时,环的速度和加速度。

如图所示,在某空间同时存在着互相正交的匀强电场和匀强磁场,电场的方向竖直向下。一带电体a带负电荷,电量为q1,恰能静止于此空间的c点,另一带电体b也带负电荷,电量为q2,正在过a点的竖直平面内作半径为R的匀速圆周运动,结果a、b在c处碰撞并粘合在一起,试分析a、b粘合一起后的运动性质。

如图所示,矩形金属框架的右面中央有个小孔,当框架在水平方向的匀强磁场中以=2m/s的速度向右匀速运动时,有一个带电液滴水平向左射入孔中,它相对于磁场速度为u,结果液滴恰好在框架内作匀速圆周运动。问:
(1)液滴必须带什么性质的电荷?
(2)液滴作匀速圆周运动的周期T是多少?
(3)为使液滴能在框架中完整地运动一周,速度u要满足什么条件?框架宽度L要满足什么条件?

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