【題目】如圖所示,質(zhì)量為m=1kg物塊P在與水平方向夾角為的力F的作用下,沿水平面做勻速直線運動。已知物塊與水平面之間的動摩擦因數(shù)μ=,當F最小時,則
A. =45°B. = 60°
C. F最小值為5ND. F最小值為6N
【答案】C
【解析】
由題意可知考查力的動態(tài)平衡問題,應(yīng)用解析法和圖解法均能求得。
解法一 (解析法):物塊受到重力、支持力、摩擦力和拉力的作用,如圖所示,沿水平方向:
,
沿豎直方向:
,
其中: ;
聯(lián)立得
,
令則;
則
F=。
可知,當時,F有最小值,即時,F有最小值,最小值為:
,
解法二(圖解法):將摩擦力f和地面的支持力等效成一個力T,因為,所以T的方向確定,然后做共點力的矢量三角形,由矢量三角形法則可知。
A.A項與上述計算結(jié)果不相符,故A錯誤;
B.B項與上述計算結(jié)果不相符,故B錯誤;
C.C項與上述計算結(jié)果相符,故C正確;
D.D項與上述計算結(jié)果不相符,故D錯誤。
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【題目】物理學(xué)家通過對實驗的深入觀察和研究,獲得正確的科學(xué)認知,推動物理學(xué)的發(fā)展。下列說法符合事實的是
A. J.湯姆孫發(fā)現(xiàn)了電子,并提出了“原子的核式結(jié)構(gòu)模型”
B. 盧瑟福用α粒子轟擊獲得反沖核,發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子
C. 查德威克發(fā)現(xiàn)了天然放射性現(xiàn)象,說明原子核有復(fù)雜結(jié)構(gòu)
D. 普朗克提出的“光子說”成功解釋了光電效應(yīng)
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【題目】某同學(xué)做驗證向心力與線速度關(guān)系的實驗。裝置如圖所示,一輕質(zhì)細線上端固定在拉力傳 感器上,下端懸掛一小鋼球。鋼球靜止時剛好位于光電門中央。主要實驗步驟如下:
①用游標卡尺測出鋼球直徑d;
②將鋼球懸掛靜止不動,此時力傳感器示數(shù)為F1,用米尺量出線長L;
③將鋼球拉到適當?shù)母叨忍庒尫,光電門計時器測出鋼球的遮光時間為t,力傳感器示數(shù)的最大值為F2;
已知當?shù)氐闹亓铀俣却笮?/span>g,請用上述測得的物理量表示:
(1)鋼球經(jīng)過光電門時的線速度表達式v=____,向心力表達式 =____;
(2)鋼球經(jīng)過光電門時的所受合力的表達式F合= ___;
(3)若在實驗誤差允許的范圍內(nèi)F向=F合,則驗證了向心力與線速度的關(guān)系。該實驗可能的誤差有:____。(寫出一條即可)
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【題目】如圖所示,光滑水平地面上放有截面為圓周的柱狀物體A,A與墻面之間放一光滑的圓柱形物體B,對A施加一水平向左的力F,整個裝置保持靜止。若將A的位置稍微向右移動一下,整個裝置仍保持平衡,則( 。
A.水平外力F增大B.墻對B的作用力減小
C.地面對A的支持力減小D.B對A的作用力減小
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【題目】與水平面傾角成37°的足夠長斜面上,一個物體以10m/s的初速度沖上斜面,后又返回到出發(fā)點,它與斜面的動摩擦因素為0.5,則整個過程中總共用時_____________s,返回出發(fā)點時的速度大小是_____________m/s(sin37°=0.6,cos37°=0.8)。
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【題目】如圖所示,置于粗糙水平面上的物塊A和B用輕質(zhì)彈簧連接,在水平恒力F的作用下,A、B以相同的加速度向右運動.A、B的質(zhì)量關(guān)系為mA>mB,它們與地面間的動摩擦因數(shù)相同.為使彈簧穩(wěn)定時的伸長量增大,下列操作可行的是( )
A. 僅減小B的質(zhì)量
B. 僅增大A的質(zhì)量
C. 僅將A、B的位置對調(diào)
D. 僅減小水平面的粗糙程度
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【題目】某同學(xué)采用如圖所示的實驗裝置研究光電效應(yīng)現(xiàn)象。當用某單色光照射光電管的陰極K時,會發(fā)生光電效應(yīng)現(xiàn)象。閉合開關(guān)S,在陽極A和陰極K之間加上反向電壓,通過調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片逐漸增大電壓,直至電流計中電流恰為零,此時電壓表的電壓值U稱為遏止電壓,F(xiàn)分別用頻率為ν1和ν2的單色光照射陰極,測量到遏止電壓分別為U1和U2,設(shè)電子質(zhì)量為m、電荷量為e,則下列說法中正確的是
A. 用頻率為ν1的光照射時,光電子的最大初速度v
B. 陰極K金屬的逸出功W0=eU
C. 陰極K金屬的極限頻率
D. 普朗克常量
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【題目】如圖所示,質(zhì)量為m、頂角為α的直角劈和質(zhì)量為M的正方體放在兩豎直墻和水平面間,處于靜止狀態(tài).若不計一切摩擦,則
A. 水平面對正方體的彈力大小為(M+m)g
B. 墻面對正方體的彈力大小mg/tanα
C. 正方體對直角劈的彈力大小為mgcosα
D. 直角劈對墻面的彈力大小mgsinα
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【題目】如圖所示,兩根足夠長平行光滑金屬導(dǎo)軌MN、PQ固定在傾角θ=370的絕緣斜面上,頂部接有一阻值R=3Ω的定值電阻,下端開口,軌道間距L=1m。整個裝置處于磁感應(yīng)強度B=2T的勻強磁場中,磁場方向垂直斜面向上。質(zhì)量m=1kg的金屬棒ab置于導(dǎo)軌上,ab在導(dǎo)軌之間的電阻r=1Ω,電路中其余電阻不計。金屬棒ab由靜止釋放后沿導(dǎo)軌運動時始終垂直于導(dǎo)軌,且與導(dǎo)軌接觸良好。不計空氣阻力影響。已知sin370=0.6,cos370=0.8,取g=10m/s2。
(1)求金屬棒ab沿導(dǎo)軌向下運動的最大速度口vm;
(2)求金屬棒ab沿導(dǎo)軌向下運動過程中,電阻R上的最大電功率PR;
(3)若導(dǎo)軌MN、PQ粗糙,金屬棒ab與導(dǎo)軌間動摩擦因數(shù)μ=0.5,從金屬棒ab開始運動至達到速度2.0m/s過程中,電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱總共為1.5J,求金屬棒ab下滑的位移x。
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