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题型:综合题 题类: 难易度:普通

上海市陆行中学2024-2025学年高三上学期期中考试物理试卷

二、球类运动

篮球运动作为一个常规的球类运动在学校普遍受到学生的喜爱,一个标准合格的篮球质量为0.6kg,当地重力加速度g取10m/s2。完成下列问题:

(1)、在某次传球过程中,不考虑篮球的转动和阻力影响。甲运动员将球从离地米高处以=30m/s的速度水平传出,求:

(1)当球运动到离抛出点水平距离12米处的乙运动员位置时,球离地的高度=m;

(2)乙运动员接球时,球的速度的竖直分速度大小m/s;

(3)如果乙在该位置把球接住,使得球速度变为0,则乙运动员对球所作的功为J。

(2)、某同学将篮球下落过程的视频用tracker软件计算分析,得到篮球在不同位置时的速度,然后计算不同位置的动能、势能和机械能,画出它们随高度h的变化,取地面为零势能面,得到了图示a、b、c三条图线。则

     

(1)三根图线分别代表

A.a机械能,b动能             B.a机械能,c动能

C.a动能,b势能             D.a势能,c动能

(2)通过图像分析,你认为篮球在下落过程是(选涂:A.受到   B.没有受到)空气阻力作用,简要说明理由:

(3)、(多选)沙滩排球,是风靡全世界的一项体育运动。假设在某次进行排球运动时,质量为m的排球从距离沙滩表面高度为H的A点由静止释放,落到沙滩并陷入深度为h的B点时速度减为零,如图所示。不计空气阻力,重力加速度为g。下列关于排球运动,说法正确的是(       )

A、整个下落过程中,排球的机械能减少了mgH B、整个下落过程中,排球克服阻力做的功为 C、在陷入沙滩过程中,排球动量的改变量的大小等于 D、在陷入沙滩过程中,排球所受阻力的冲量大小大于
举一反三
阿特伍德机是由英国物理学家乔治·阿特伍德在1784年发表的《关于物体的直线运动和转动》一文中提出的,用于测量加速度及验证运动定律的机械。如图所示,一定滑轮两端分别与质量为3m的物体A和质量为m的物体B相连。不计轮轴间的摩擦力和空气阻力,假设绳子与轮轴间不会打滑。

(1)若不计滑轮质量,两物体均由静止释放,试求物体A下落高度h后,两物体的速度大小;

(2)类比是一种常见的解决物理问题的方式。若滑轮的质量不可忽略,由于其自身惯性的存在,其角速度增加的过程也会受到阻碍。因此我们可以用转动惯量I作为其转动过程中惯性大小的量度,用角加速度描述其转动加快过程中角速度的变化率;

a.在把物体视为质点时,我们可以利用牛顿第二定律描述合力与加速度的关系。类比这种关系,在刚体(形变可忽略的物体)的转动过程中,我们同样可以用类似的关系描述刚体的合力矩M(力矩是矢量,大小等于物体某点所受的力与其力臂的乘积,以使物体逆时针旋转的力矩方向为正方向)与角加速度(角速度的变化率)的关系。请根据角加速度的定义,类比线速度与角速度的关系,直接写出角加速度与半径为r的圆盘边缘的线加速度a的关系,并类比质点的牛顿第二定律,直接写出刚体转动过程中合力矩、转动惯量和角加速度的关系;

b.在把系统内各物体都视为质点时,我们可以利用机械能守恒描述物体重力势能与动能的相互转化。若考虑到刚体的转动动能,我们在使用机械能守恒的过程中,动能除了我们熟知的质点的平动动能以外,还需要加上有质量的刚体的转动动能。试类比质点的平动动能,写出刚体转动角速度为时刚体的转动动能

c.若滑轮的质量为m,半径为R,其转动惯量的表达式。请根据以上关系,求解考虑滑轮质量的前提下,与物体A相连的轻绳拉力大小 , 与物体B相连的轻绳拉力大小 , 以及物体A下落高度h后的速度大小。

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