【題目】泥石流是在雨季由于暴雨、洪水將含有沙石且松軟的土質(zhì)山體經(jīng)飽和稀釋后形成的洪流。泥石流流動的全過程雖然只有很短時間,但由于其高速前進,具有強大的能量,因而破壞性極大。某課題小組對泥石流的威力進行了模擬研究,他們設(shè)計了如圖甲所示的模型:在水平地面上放置一個質(zhì)量為m4 kg的物體,讓其在隨位移均勻減小的水平推力作用下運動,推力F隨位移變化如圖乙所示,已知物體與地面間的動摩擦因數(shù)為μ0.5g10 m/s2.則:

(1)物體在運動過程中的最大加速度為多少?

(2)在距出發(fā)點多遠處,物體的速度達到最大?

(3)物體在水平面上運動的最大位移是多少?

【答案】(1)15m/s2;(2)3m(3)8m

【解析】

(1)當(dāng)推力F最大時,加速度最大,由牛頓第二定律,得

可解得

(2)由圖象可知,變化的函數(shù)方程為

速度最大時,合力為0,即

所以

(3)位移最大時,末速度一定為0,由動能定理可得

由圖象可知,力做的功為

所以

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,表面光滑的楔形物塊ABC固定在水平地面上,ABC<∠ACB,質(zhì)量相同的物塊ab分別從斜面頂端沿AB、AC由靜止自由滑下。在兩物塊到達斜面底端的過程中,正確的是

A.兩物塊所受重力沖量相同

B.兩物塊的動量改變量相同

C.兩物塊的動能改變量相同

D.兩物塊到達斜面底端時重力的瞬時功率相同

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】影響物質(zhì)材料電阻率的因素很多,一般金屬材料的電阻率隨溫度的升高而增大,而半導(dǎo)體材料的電阻率則與之相反,隨溫度的升高而減小。某課題研究組需要研究某種導(dǎo)電材料的導(dǎo)電規(guī)律,他們用該種導(dǎo)電材料制作成電阻較小的線狀元件Z做實驗,測量元件Z中的電流隨兩端電壓從零逐漸增大過程中的變化規(guī)律:

(1)他們應(yīng)選用下圖所示的哪個電路進行實驗?答:____

A. B.

C. D.

(2)實驗測得元件Z的電壓與電流的關(guān)系如下表所示。根據(jù)表中數(shù)據(jù),判斷元件Z金屬材料還是半導(dǎo)體材料?答:___________________;

UV

0

0.40

0.60

0.80

1.00

1.20

1.50

1.60

IA

0

0.20

0.45

0.80

1.25

1.80

2.81

3.20

(3)把元件Z接入如圖所示的電路中,當(dāng)電阻R的阻值為R1時, 電流表的讀數(shù)為1.25A;當(dāng)電阻R的阻值為R23.6Ω時,電流表的讀數(shù)為0.80A 。結(jié)合上表數(shù)據(jù),求出電池的電動勢為____V,內(nèi)阻為____Ω。(不計電流表的內(nèi)阻,結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

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【題目】如圖所示,一束帶電粒子以一定的初速度沿直線通過由相互正交的勻強磁場(磁感應(yīng)強度為B)和勻強電場(電場強度為E)組成的速度選擇器,然后粒子通過平板S上的狹縫P進入另一勻強磁場(磁感應(yīng)強度為B),最終打在A1A2上,下列表述正確的是( 。

A.粒子帶負電

B.所有打在A1A2上的粒子,在磁感應(yīng)強度為B的磁場中的運動時間都相同

C.能通過狹縫P的帶電粒子的速率等于

D.粒子打在A1A2的位置越靠近P,粒子的比荷越大

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【題目】太陽系的第二大行星土星的衛(wèi)星很多,其中土衛(wèi)五和土衛(wèi)六繞土星的運動可近似看作圓周運動,下表是關(guān)于土衛(wèi)五和土衛(wèi)六兩顆衛(wèi)星的資料.兩衛(wèi)星相比(

衛(wèi)星

發(fā)現(xiàn)者

發(fā)現(xiàn)年份

距土星中心距離/km

質(zhì)量/kg

直徑/km

土衛(wèi)五

卡西尼

1672

527 000

2.31×1021

765

土衛(wèi)六

惠更斯

1655

1 222 000

1.35×1023

2 575

A.土衛(wèi)五繞土星運動的周期較小

B.土衛(wèi)五繞土星運動的線速度較小

C.土衛(wèi)六繞土星運動的角速度較大

D.土衛(wèi)六繞土星運動的向心加速度較大

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在等量異種點電荷形成的電場中有AB、C三點,A點為兩點電荷連線的中點,B點為連線上距A點距離為d的一點,C點為連線中垂線上距A點距離也為d的一點。則下列說法正確的是( 。

A.,

B.

C.將正點電荷q沿AC方向移動到無窮遠處的過程中,電勢能逐漸減少

D.將負點電荷q沿AB方向移動到負點電荷處的過程中,所受電場力先變小后變大

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【題目】如圖所示,空間內(nèi)有一磁感應(yīng)強度的水平勻強磁場,其上下水平邊界的間距為H,磁場的正上方有一長方形導(dǎo)線框,其長和寬分別為,質(zhì)量,電阻。將線框從距磁場高處由靜止釋放,線框平面始終與磁場方向垂直,線框上下邊始終保持水平,重力加速度取。求:

(1)線框下邊緣剛進入磁場時加速度的大。

(2)若在線框上邊緣進入磁場之前,線框已經(jīng)開始勻速運動。求線框進入磁場過程中產(chǎn)生的焦耳熱Q;

(3)請畫出從線框由靜止開始下落到線框上邊緣進入磁場的過程中,線框速度vt變化的圖像(定性畫出)。

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【題目】如圖所示,質(zhì)量為M的足夠長金屬導(dǎo)軌PQMN放在光滑的絕緣水平面上,一電阻為R,質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒ef放置在導(dǎo)軌上,棒與導(dǎo)軌間光滑并始終與導(dǎo)軌接觸良好,其右側(cè)有兩個固定于水平面的光滑立柱c、d,且PQcd構(gòu)成正方形。導(dǎo)軌PQ段電阻為r,長為L。開始時,以cd為邊界(圖中虛線所示),其右側(cè)導(dǎo)軌電阻為零,勻強磁場方向豎直向下;其左側(cè)導(dǎo)軌單位長度的電阻為R,勻強磁場水平向右,磁感應(yīng)強度大小均為B。在t0時,一水平向右的拉力F垂直作用在導(dǎo)軌的PQ邊上,使導(dǎo)軌由靜止開始做加速度為a的勻加速直線運動,重力加速度取g。求:

(1)經(jīng)t1時間,回路中磁通量的變化量;

(2)水平向右的拉力F隨時間變化的關(guān)系式;

(3)F=0,金屬導(dǎo)軌PQMN靜止,cd右側(cè)磁場均勻增大,當(dāng)達到何值時,導(dǎo)體棒ef剛好對軌道無壓力。

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【題目】1932年美國物理學(xué)家勞倫斯發(fā)明了回旋加速器,巧妙地利用帶電粒子在磁場中運動特點,解決了粒子的加速問題,F(xiàn)在回旋加速器被廣泛應(yīng)用于科學(xué)研究和恢學(xué)設(shè)備中;匦铀倨鞯墓ぷ髟砣鐖D甲所,置于真空中的D形金屬盒半徑為R,兩盒間的狹縫很小,帶電粒子穿過的時間可以忽略不計。磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場與盒面垂直,加速器按一定頻率的高頻交流電源,保證粒子每次經(jīng)過電場都被加速,加速電壓為U。D形金屬盒中心粒子源產(chǎn)生的粒子,初速度不計,在加速器中被加速,加速過程中不考慮相對論效應(yīng)和重力作用。

(1)求把質(zhì)量為m、電荷量為q的靜止粒子加速到最大動能所需時間;

(2)若此回旋加速器原來加速質(zhì)量為2m,帶電荷量為qα粒子(),獲得的最大動能為Ekm,現(xiàn)改為加速氘核(),它獲得的最大動能為多少?要想使氘核獲得與α粒子相同的動能,請你通過分析,提出一種簡單可行的辦法;

(3)已知兩D形盒間的交變電壓如圖乙所示,設(shè)α粒子在此回旋加速器中運行的周期為T,若存在一種帶電荷量為q、質(zhì)量為m的粒子,在時進入加速電場,該粒子在加速器中能獲得的最大動能?(在此過程中,粒子未飛出D形盒)

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