问题 问答题

一质量为m=1kg的小球系于长为L=0.8m的轻绳一端,绳的另一端系于离地高为H=2m处的O点,将小球拉到A点使绳恰水平拉直,并使小球以竖直向下的初速度v0=3m/s开始运动,空气阻力不计,以地面为零势能面,重力加速度为g=10m/s2

(1)求小球位于A点处所具有的机械能E0

(2)在图中作出小球摆到B位置时的受力示意图;

(3)小球经过B点后绳子断裂(不考虑绳子断裂时的能量损失),求小球落到地面时的速度大小vC

答案

(1)机械能等于此位置的重力势能加上动能

则有:E0=mgH+

1
2
mv02=(1×10×2+
1
2
×1×32)J=24.5J,

(2)小球摆到B位置时只受重力和绳子的拉力,如图所示:

(3)小球在整个过程中只有重力做功,机械能守恒,根据机械能守恒定律得:

E0=

1
2
mvC2

解得:vC=7m/s.

答:(1)求小球位于A点处所具有的机械能E0为24.5J;

(2)小球摆到B位置时的受力示意图如图所示;

(3)小球落到地面时的速度大小vC为7m/s.

材料分析题

上海世博会闭幕,世博会闭幕后,某校学生开展了一次“了解世博,关注生活”的探究活动,请你一同参与。    

[聚焦世博文化]上海世博会中国馆由国家馆和地区馆两部分组成,在国家馆的设计中使用了传统建筑斗拱榫卯结构,中国传统的斗拱曲线被拉直,这种简约化的装饰线条,完成了传统建筑的当代表达。同时,中国馆设计了为人们之间的自由交流提供了充分的开放空间。而这种开放性、公共性的现代意识,是国际建筑设计中的重要理念。中国馆的设计还融入了环境保护与能源节约时代课题。    

(1)运用意识能动作用的知识对中国国家馆的设计和建设加以分析。

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[乡村与世博] 本届世博会上,“全球生态500佳”、“世界十佳和谐乡村”-- 宁波滕头村脱颖而出,以“全球最美乡村”成功入选世博会“城市最佳实践区”,成为全球唯一入选的乡村案例。早在上世纪90年代,滕头村的住宅区就实现雨污分流,如今,生活垃圾已全部实现了统一集运和无害化处理;二十多年来,滕头村规定每年以相当资金的投入,确保生态环境的养护和建设。滕头村长期保持60%以上的绿化率和一级空气质量。如今,这个江南小村,已经是全国闻名的AAAA级景区,年旅游综合经济收入超过亿元。上海世博会提出了“城市,让生活更美好”的主题。而滕头村则以多年的生态和谐发展经验,唱响滕头人的世博宣言:“乡村,让城市更向往。”

(2)请你从辩证唯物论的角度,分析滕头人长期以来坚持”,人与自然和谐共存做法的道理。

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解答题