【題目】如圖所示,一個(gè)質(zhì)量m=4.0kg的物體靜止在水平地面上,現(xiàn)用一大小F=20N、與水平方向成θ=37°斜向上的力拉物體,使物體沿水平地面做勻加速直線運(yùn)動。已知物體與水平地面間的動摩擦因數(shù)μ=0.50,sin37=0.60,cos37=0.80,空氣阻力可忽略不計(jì),取重力加速度g=10m/s2。求:
(1)物體運(yùn)動s=1.0m時(shí)的速度大小v;
(2)物體運(yùn)動s=1.0m時(shí)的動能Ek
(3)物體運(yùn)動s=1.0m的過程中,拉力F所做的功W;
(4)分析動能Ek與拉力F所做的功W不相等的原因;
(5)如果保持拉力的方向不變,則要使物體沿水平面運(yùn)動,拉力的大小F應(yīng)滿足什么條件?
【答案】(1)1.0m/s (2)2.0J (3)16J (4)動能的變化量等于合外力做的功,除拉力F做功外,還有摩擦力做功 (5)18.2N~66.7N
【解析】
物體沿豎直方向所受合力為零,設(shè)地面對物體的支持力為N,因此有
N+Fsinθ=mg
物體運(yùn)動過程中所受摩擦力
f=μN(yùn)=μ(mg-Fsinθ)
根據(jù)牛頓第二定律,有
Fcosθ-f=ma
解得:
a=0.50m/s2
(1)物體運(yùn)動s=1.0m時(shí)的速度大小
;
(2)物體運(yùn)動s=1.0m時(shí)的動能
(3)物體運(yùn)動s=1.0m的過程中,拉力F所做的功
(4)動能Ek與拉力F所做的功W不相等的原因:動能的變化量等于合外力做的功,除拉力F做功外,還有摩擦力做功.
(5)要使物體運(yùn)動需滿足
解得
F=18.2N
使物體不離開地面,則
解得
F=66.7N
則F的范圍是
18.2N~66.7N
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,一電子束垂直于電場線與磁感線方向入射后偏向A極板,為了使電子束沿射入方向做直線運(yùn)動,可采用的方法是( 。
A. 將變阻器滑動頭P向右滑動 B. 將變阻器滑動頭P向左滑動
C. 將極板間距離適當(dāng)減小 D. 將極板間距離適當(dāng)增大
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【題目】如圖所示,A板發(fā)出的電子經(jīng)加速后,水平射入水平放置的兩平行金屬板間,金屬板間所加的電壓為U,電子最終打在熒光屏P上,關(guān)于電子的運(yùn)動,下列說法中正確的是
A.滑動觸頭向右移動時(shí),電子打在熒光屏上的位置上升
B.滑動觸頭向左移動時(shí),電子打在熒光屏上的位置上升
C.電壓U增大時(shí),電子打在熒光屏上的速度大小不變
D.電壓U增大時(shí),電子從發(fā)出到打在熒光屏上的時(shí)間不變
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【題目】下列說法正確的是
A.電子帶1.6×10-19C的負(fù)電,故電子就是元電荷
B.在靜電場中,電勢為零處,場強(qiáng)一定為零
C.電荷在電場中一定受力的作用,而在磁場中不一定受力的作用
D.磁場中某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向與電流元在該處所受磁場力的方向相同
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【題目】如圖甲所示為某磁電式電流表的原理圖,蹄形磁鐵和鐵芯間的磁場均勻輻向分布,如圖乙所示,其磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小處處相等,都為B,一邊長為L的N匝正方形線圈處在磁場中,方向如圖乙,當(dāng)通有大小為I的電流時(shí),下列正確的是
A.由于磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小處處相同,則該磁場為勻強(qiáng)磁場
B.穿過正方形線圈的磁通量大小為NBL2
C.正方形線圈的左邊導(dǎo)線受到大小為NBIL、方向向下的安培力
D.正方形線圈的右邊導(dǎo)線受到大小為NBIL、方向向下的安培力
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示為演示“過山車”原理的實(shí)驗(yàn)裝置,該裝置由兩段傾斜直軌道與一圓軌道拼接組成,在圓軌道最低點(diǎn)處的兩側(cè)稍錯(cuò)開一段距離,并分別與左右兩側(cè)的直軌道平滑相連。
某研學(xué)小組將這套裝置固定在水平桌面上,然后在圓軌道最高點(diǎn)A的內(nèi)側(cè)安裝一個(gè)薄片式壓力傳感器(它不影響小球運(yùn)動,在圖中未畫出)。將一個(gè)小球從左側(cè)直軌道上的某處由靜止釋放,并測得釋放處距離圓軌道最低點(diǎn)的豎直高度為h,記錄小球通過最高點(diǎn)時(shí)對軌道(壓力傳感器)的壓力大小為F。此后不斷改變小球在左側(cè)直軌道上釋放位置,重復(fù)實(shí)驗(yàn),經(jīng)多次測量,得到了多組h和F,把這些數(shù)據(jù)標(biāo)在F-h圖中,并用一條直線擬合,結(jié)果如圖所示。
為了方便研究,研學(xué)小組把小球簡化為質(zhì)點(diǎn),取重力加速度g=10m/s2。請根據(jù)該研學(xué)小組的簡化模型和如圖所示的F-h圖分析并回答下列問題:
(1)若空氣及軌道對小球運(yùn)動的阻力均可忽略不計(jì),
①圓軌道的半徑R和小球的質(zhì)量m;
②若兩段傾斜直軌道都足夠長,為使小球在運(yùn)動過程中始終不脫離圓軌道,釋放高度h應(yīng)滿足什么條件;
③ 當(dāng)釋放處的豎直高度h=0.40m時(shí),求小球到達(dá)圓軌道最低點(diǎn)時(shí)所受軌道的支持力的大小N1;
④當(dāng)釋放處的豎直高度h=0.40m時(shí),求小球到達(dá)圓軌道圓心等高處時(shí)對軌道的壓力N2。
(2)在利用此裝置進(jìn)行某次實(shí)驗(yàn)時(shí),由于空氣及軌道對小球運(yùn)動的阻力不可忽略,當(dāng)釋放處的豎直高度h=0.50m時(shí),壓力傳感器測得小球?qū)壍赖膲毫?/span>N=0.32N,求小球從靜止運(yùn)動至圓軌道最高點(diǎn)的過程中克服阻力所做的功W。
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【題目】如圖所示,豎直放置的一對平行金屬板間有加速電場,電勢差為U1,水平放置的一對平行金屬板間有偏轉(zhuǎn)電場,電勢差為U2。一帶電粒子由靜止開始經(jīng)加速電場后進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場,且從偏轉(zhuǎn)電場射出。粒子重力忽略不計(jì),F(xiàn)保持其他條件不變,只增大U1,仍使該種粒子由靜止開始進(jìn)入加速電場。與U1變化前相比,帶電粒子
A.在偏轉(zhuǎn)電場中,動能增加量一定增大
B.在偏轉(zhuǎn)電場中,動能增加量可能不變
C.射出偏轉(zhuǎn)電場時(shí)的動能一定增大
D.射出偏轉(zhuǎn)電場時(shí)的動能可能不變
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】一宇宙空間探測器在發(fā)動機(jī)的推力作用下從某一星球的表面垂直升空,歷時(shí)t發(fā)動機(jī)突然關(guān)閉,又經(jīng)過時(shí)間t該探測器返回星球表面,其速度隨時(shí)間變化規(guī)律如圖所示。分析計(jì)算可得探測器在0~t和t~2t過程中的加速度大小之比,探測器在t、2t時(shí)刻速度大小之比分別為()
A.a1:a2=1:3,v1:v2=1:2
B.a1:a2=1:2,v1:v2=1:3
C.a1:a2=1:2,v1:v2=1:2
D.a1:a2=1:3,v1:v2=1:3
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】為驗(yàn)證“拉力做功與物體動能改變的關(guān)系”,某同學(xué)到實(shí)驗(yàn)室找到下列器材:長木板(一端帶定滑輪)、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、質(zhì)量為200g的小車、質(zhì)量分別為10g、30g和50g的鉤碼、細(xì)線、學(xué)生電源。該同學(xué)進(jìn)行下列操作:
A.組裝實(shí)驗(yàn)裝置,如圖甲所示
B.將質(zhì)量為200g的小車?yán)酱螯c(diǎn)計(jì)時(shí)器附近,并按住小車
C.選用50g的鉤碼掛在拉線的掛鉤P上
D.釋放小車,接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源,打出一條紙帶
E.在多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)得到的紙帶中選出一條點(diǎn)跡清晰的紙帶,如圖乙所示
F.進(jìn)行數(shù)據(jù)采集與處理
請你完成下列問題。
(1)該同學(xué)將紙帶上打的第一個(gè)點(diǎn)標(biāo)為“0”,且認(rèn)為打“0”時(shí)小車的速度為零,其后依次標(biāo)出計(jì)數(shù)點(diǎn)1、2、3、 4、5、6(相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)點(diǎn)未畫),各計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為0.1s, 如圖乙所示。該同學(xué)測量出計(jì)數(shù)點(diǎn)0到計(jì)數(shù)點(diǎn)3、4、5的距離,并標(biāo)在圖乙上。如果將鉤碼的重力在數(shù)值上當(dāng)成小車所受的拉力,則在打計(jì)數(shù)點(diǎn)0到4的過程中,拉力對小車做的功為_______J,小車的動能增量為_______J。(重力加速度g取9.8m/s2,結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)
(2)由(1)中數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn),該同學(xué)并沒有能夠得到“拉力對物體做的功等于物體動能增量”的結(jié)論, 且對其他的點(diǎn)(如2、3、5點(diǎn))進(jìn)行計(jì)算的結(jié)果與“4”計(jì)數(shù)點(diǎn)相似。你認(rèn)為產(chǎn)生這種實(shí)驗(yàn)結(jié)果的主要原因可能是_________。
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