【題目】如圖所示,AC和BC兩輕繩共同懸掛一質量為m的物體,若保持AC繩的方向不變,AC與豎直方向的夾角為60°,改變BC繩的方向,試求:
(1)時BC繩上的拉力大。
(2)物體能達到平衡時,角的取值范圍;
(3)在的范圍內,求BC繩上拉力的最小值。
【答案】(1) (2) (3)
【解析】試題分析:分析C點的受力情況,由平衡條件和對稱性求解BC繩中的拉力;物體要能達到平衡,兩繩的拉力的合力必須與重力平衡,方向豎直向上。當BC繩豎直時,AC繩拉力為零,物體可以平衡;當θ小于120°時,兩繩拉力的合力能與重力平衡。根據(jù)平衡條件確定出θ角的最小值和最大值,再求出θ的取值范圍;根據(jù)作圖法確定BC繩上拉力達到最大和最小的條件,再由平衡條件求解。
(1)當時,根據(jù)平衡條有:,
解得:
(2)改變BC繩的方向時,AC繩的拉力方向不變,兩繩拉力的合力F與物體的重力平衡,重力大小和方向保持不變,經(jīng)分析可知,最小為0°,此時;
且必須小于120°,否則兩繩的合力不可能豎直向上,
所以角的取值范圍是;
(3)在的范圍內,當兩繩垂直時,即時,最小,
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【題目】如圖1所示,一個圓形線圈的匝數(shù)n=100匝,線圈面積S=0.2m2,線圈的電阻r=1Ω,線圈外接一個阻值R=4Ω的電阻,把線圈放入一方向垂直線圈平面向里的勻強磁場中,磁感應強度隨時間的變化規(guī)律如圖2所示.求
(1)在0~4s內穿過線圈的磁通量變化量;
(2)前4s內產(chǎn)生的感應電動勢;
(3)6s內通過電阻R的電荷量q.
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【題目】如圖所示,傾角為θ的斜面固定在水平面上,從斜面頂端以速度水平拋出一小球,經(jīng)過時間恰好落在斜面底端,速度是v,不計空氣阻力。下列說法正確的是
A. 若以速度2水平拋出小球,則落地時間大于
B. 若以速度2水平拋出小球,則落地時間等于
C. 若以速度 水平拋出小球,則撞擊斜面時速度方向與v成θ角
D. 若以速度 水平拋出小球,則撞擊斜面時速度方向與v同向
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【題目】某同學設計如圖 (甲)所示的裝置,通過半徑相同的A、B兩球的碰撞來探究碰撞過程中的不變量,圖中PQ是斜槽,QR為水平槽,實驗時先使A球從斜槽上某一固定位置G由靜止開始滾下,落到位于水平地面的記錄紙上,留下痕跡.重復上述操作10次,得到10個落點痕跡,再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方,讓A球仍從位置G由靜止開始滾下,和B球碰撞后,A、B球分別在記錄紙上留下各自的落點痕跡,重復這種操作10次.圖中O點是水平槽末端R在記錄紙上的垂直投影點,B球落點痕跡如圖 (乙)所示,其中米尺水平放置,且平行于G、R、O所在的平面,米尺的零點與O點對齊.
(1)碰撞后B球的水平射程是________cm.
(2)在以下的選項中,本次實驗必須進行的測量是________.
A.水平槽上未放B球時,A球落點位置到O點的距離
B.A球與B球碰撞后,A、B兩球落點位置到O點的距離
C.A、B兩球的質量
D.G點相對于水平槽面的高度
(3)若本實驗中測量出未放B球時A球落點位置到O點的距離為xA,碰撞后A、B兩球落點位置到O點的距離分別為xA′、xB′,A、B兩球的質量分別為mA、mB,已知A、B兩球半徑均為r,則通過式子_________即可驗證A、B兩球碰撞中的不變量。
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【題目】某同學設計了如圖所示的裝置來探究加速度與力的關系,彈簧測力計固定在一合適的木板上,桌面的右邊緣固定一支表面光滑的鉛筆以代替定滑輪,細繩的兩端分別與彈簧測力計的掛鉤和礦泉水瓶連接,在桌面上畫出兩條平行線MN、PQ,并測出間距d,開始時將木板置于MN處,現(xiàn)緩慢將瓶中加水,直到木板剛剛開始運動位置,記下彈簧測力計的示數(shù) ,以此表示滑動摩擦力的大小,將木板放回原處并按住,繼續(xù)向瓶中加水后,記下彈簧測力計的示數(shù) ,然后釋放木板,并用停表記下木板運動到PQ的時間t,
(1)木板的加速度可以用d、t表示為a=______;為了減小測量加速度的偶然誤差可以采用的方法是_________。
(2)改變瓶中水的質量重復實驗,確定加速度a與彈簧測力計示數(shù) 的關系,下列圖像能表示該同學實驗結果的是_____。
a. b. c. d.
(3)用加水的方法改變拉力的大小與掛鉤碼的方法相比,它的優(yōu)點是_________
A.可以改變滑動摩擦力的大小
B.可以更方便地獲取多組實驗數(shù)據(jù)
C.可以比較精確地測出摩擦力的大小
D.可以獲得更大的加速度以提高實驗精度
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【題目】一長木板置于粗糙水平地面上,木板左端放置一小物塊;在木板右方有一墻壁,木板右端與墻壁的距離為4.5m,如圖(a)所示.t=0時刻開始,小物塊與木板一起以共同速度向右運動,直至t=1s時木板與墻壁碰撞(碰撞時間極短).碰撞前后木板速度大小不變,方向相反;運動過程中小物塊始終未離開木板.已知碰撞后1s時間內小物塊的v﹣t圖線如圖(b)所示.木板的質量是小物塊質量的15倍,重力加速度大小g取10m/s2.求
(1)木板與地面間的動摩擦因數(shù)μ1及小物塊與木板間的動摩擦因數(shù)μ2;
(2)木板的最小長度;
(3)木板右端離墻壁的最終距離.
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【題目】鐵路在彎道處的內外軌道高低是不同的。已知內外軌道所處平面與水平面間傾角為θ,如圖所示。彎道處的圓弧半徑為R,若質量為m的火車以v =的速度轉彎時,則內外軌都不會受到火車輪的側壓力,此時鐵軌對火車的支持力為N ,那么( )
A. 火車轉彎的實際速度大于v時,外軌對外側車輪輪緣有側壓力,此時火車受到鐵軌的支持力大于N
B. 火車轉彎的實際速度大于v時,內軌對內側車輪輪緣有側壓力,此時火車受到鐵軌的支持力小于N
C. 火車轉彎的實際速度小于v時,外軌對外側車輪輪緣有側壓力,此時火車受到鐵軌的支持力大于N
D. 火車轉彎的實際速度小于v時,內軌對內側車輪輪緣有側壓力,此時火車受到鐵軌的支持力小于N
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【題目】質量m=2 kg的小球在長為L=1 m的細繩作用下在豎直平面內做圓周運動,細繩能承受的最大拉力Tmax=118 N,轉軸離地高度h=21 m,g=10 m/s2.試求:
(1)若恰好通過最高點,則最高點處的速度為多大?
(2)在某次運動中在最低點細繩恰好被拉斷,則此時的速度為多大?
(3)繩斷后小球做平拋運動,如圖所示,求落地水平距離x.
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【題目】下列關于對相對論的理解正確的是 。
A. 根據(jù)狹義相對論可知,豎直向上高速運動的球在水平方向上變扁了
B. 根據(jù)狹義相對論可知,時間進程和空間距離與物體的運動狀態(tài)有關
C. 通常由于物體的速度太小,質量的變化引不起我們的感覺,因此在分析地球上物體的運動時,不必考慮物體質量的變化
D. 根據(jù)狹義相對論可知,物體的長度、時間間隔和物體的質量都是相對的
E. 在真空中,若光源向著觀察者以速度v運動,則光相對于觀察者的速度為c+v,其中c為光在真空中的速度
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