【題目】質(zhì)量為10kg的環(huán)在拉力F的作用下,沿粗糙直桿向上做速度v0=5m/s的勻速運動,環(huán)與桿之間的動摩擦因數(shù)μ=0.5,桿與水平地面的夾角為θ=37°,拉力F與桿的夾角也為θ=37°,力F作用1s后撤去,環(huán)在桿上繼續(xù)上滑了一段時間后,速度減為零.取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,桿足夠長,求:
(1)環(huán)受到的拉力F;
(2)環(huán)運動到桿底端時的速度v.
【答案】(1)環(huán)受到的拉力F是91N;
(2)環(huán)運動到桿底端時的速度是5m/s.
【解析】
試題分析:(1)環(huán)先沿桿做勻速直線運動,對環(huán)進(jìn)行受力分析即可求出拉力F.
(2)由位移公式分別求出兩個過程的位移,位移之和等于環(huán)沿桿向上運動的總距離s.根據(jù)動能定理求出環(huán)滑回底端時的速度大。
解:(1)當(dāng)有F作用時,環(huán)做勻速直線運動,環(huán)的受力如圖,
環(huán)受到的合外力為0,則垂直于桿的方向:Fsin37°+N1=mgcos37° ①
沿桿的方向:Fcos37°﹣μN1﹣mgsin37°=0 ②
由①、②.得F=N=91N ③
(2)撤去拉力前,環(huán)的位移:x1=v0t=5×1=5m
當(dāng)撤去F時,有:N2=mgcos37°=10×10×0.8=80N ④
μN2+mgsin37°=ma1 ⑤
由④、⑤,得a1=10m/s2 ⑥
向上運動的最大位移:m
環(huán)向下運動時:mgsin37°﹣μN2=ma2⑦
代入數(shù)據(jù)得:
設(shè)環(huán)運動到桿底端時的速度v,則:v2﹣0=2a2(x1+x2)
代入數(shù)據(jù)得:v=5m/s
答:(1)環(huán)受到的拉力F是91N;
(2)環(huán)運動到桿底端時的速度是5m/s.
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【題目】如圖所示,物體P以一定的初速度沿光滑水平面向右運動,與一個右端固定的輕質(zhì)彈簧相撞,并被彈簧反向彈回.若彈簧在被壓縮過程中始終遵守胡克定律,那么在P與彈簧發(fā)生相互作用的整個過程中( )
A. P做勻變速直線運動
B. P的加速度大小不變,但方向改變一次
C. P的加速度大小不斷改變,當(dāng)加速度數(shù)值最大時,速度最小
D. 有一段過程,P的加速度逐漸增大,速度也逐漸增大
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【題目】用圖所示的方法可以測出一個人的反應(yīng)時間,甲同學(xué)用手握住直尺頂端,乙同學(xué)手的上邊緣在直尺下端刻度為a的地方做捏住直尺的準(zhǔn)備,但手沒有接觸到直尺。當(dāng)乙同學(xué)看到甲同學(xué)放開直尺時,立即握住直尺,結(jié)果乙同學(xué)握住直尺時手的上邊緣處的刻度為b。因此可以根據(jù)刻度b與刻度a之間距離的大小,判斷出乙同學(xué)反應(yīng)時間的長短。關(guān)于這個實驗,下列說法中正確的是( )
A. 實驗中,直尺下端刻度a所在位置必須是刻度為零的位置
B. 如果丙同學(xué)進(jìn)行上述實驗時測得刻度b與刻度a之間距離是乙同學(xué)的2倍,則說明丙的反應(yīng)時間是乙的2倍
C. 若以相等時間間隔在該直尺的另一面標(biāo)記出表示反應(yīng)時間的刻度線,則每個時間間隔在直尺上對應(yīng)的長度比是1:4:9:....:n2
D. “天宮二號”上的兩名宇航員不能用這種方法在“天宮二號”空間實驗室中完成測反應(yīng)時間的實驗
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【題目】用圓錐擺可以粗略驗證向心力的表達(dá)式.實驗方法如下:細(xì)線一端固定在鐵架臺上O點,另一端懸掛一小鋼球.將畫著幾個同心圓的白紙置于水平桌面上,使O點和同心圓的圓心連線與水平桌面垂直.帶動小鋼球使它貼近紙面(但不接觸紙面)沿紙上某個圓勻速轉(zhuǎn)動起來.已知重力加速度為g. 實驗中需要測量小鋼球從第1次到第n次經(jīng)過圓上某位置所需要的時間t、圓的半徑r以及懸點O到桌面的距離h。
(1)小鋼球運動的線速度v=________________;
(2)要驗證向心力的表達(dá)式成立,只需驗證等式_____________成立即可.
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【題目】某實驗小組在“探究加速度與物體受力的關(guān)系”實驗中,設(shè)計出如下的實驗方案,其實驗裝置如圖1所示。已知小車質(zhì)量M=214.6g,砝碼盤質(zhì)量m0=7.8g,所使用的打點計時器交流電頻率f=50Hz。其實驗步驟是:
A.按圖中所示安裝好實驗裝置;
B.調(diào)節(jié)長木板的傾角,輕推小車后,使小車能沿長木板向下做勻速運動;
C.取下細(xì)繩和砝碼盤,記下砝碼盤中砝碼的質(zhì)量m;
D.將小車置于打點計時器旁,先接通電源,再放開小車,打出一條紙帶,由紙帶求得小車的加速度a;
E.重新掛上細(xì)繩和砝碼盤,改變砝碼盤中砝碼的質(zhì)量,重復(fù)B-D步驟,求得小車在不同合外力F作用下的加速度。
回答下列問題:
(1)按上述方案做實驗,是否要求砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量?_____(填“是”或“否”)
(2)實驗中打出的其中一條紙帶如圖2所示,由該紙帶可求得小車的加速度a=_____m/s2
(3)某同學(xué)將有關(guān)測量數(shù)據(jù)填入他所設(shè)計的表格中,如下表,
次數(shù) | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
砝碼盤中砝碼的重力F/N | 0.10 | 0.20 | 0.29 | 0.39 | 0.49 |
小車的加速度a/(m·s-2) | 0.88 | 1.44 | 1.84 | 2.38 | 2.89 |
他根據(jù)表中的數(shù)據(jù)畫出a-F圖象(如圖3),造成圖線不過坐標(biāo)原點的一條最主要原因是____________________________________,從該圖線延長線與橫軸的交點可求出的物理量是_______________________________________,其大小為_____。
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【題目】如圖所示,一直立的氣缸用一質(zhì)量為m的活塞封閉一定質(zhì)量的理想氣體,活塞橫截面積為S,氣體最初的體積為V0,氣體最初的壓強為;汽缸內(nèi)壁光滑且缸壁是導(dǎo)熱的。開始活塞被固定,打開固定螺栓K,活塞下落,經(jīng)過足夠長時間后,活塞停在B點,設(shè)周圍環(huán)境溫度保持不變,已知大氣壓強為P0,重力加速度為g。求:
①活塞停在B點時缸內(nèi)封閉氣體的體積V;
②整個過程中通過缸壁傳遞的熱量Q(一定質(zhì)量理想氣體的內(nèi)能僅由溫度決定)。
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【題目】如圖,A、B為兩等量異號點電荷,A帶正電,B帶負(fù)電,在A、B連線上有a、b、c三點,其中b為連線的中點,ab=bc,則
A. b點與c點的電場強度相同
B. a點與c點的電勢相同
C. a、b間電勢差與b、c間電勢差相等
D. 點電荷q沿A、B連線的中垂線移動,電場力不做功
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【題目】我國正在逐步建立同步衛(wèi)星與“伽利略計劃”等中低軌道衛(wèi)星構(gòu)成的衛(wèi)星通信系統(tǒng).
(1)若已知地球的平均半徑為R0,自轉(zhuǎn)周期為T0,地表的重力加速度為g,試求同步衛(wèi)星的軌道半徑R.
(2)有一顆與上述同步衛(wèi)星在同一軌道平面的低軌道衛(wèi)星,自西向東繞地球運行,其運行半徑為同步衛(wèi)星軌道半徑R的四分之一,試求該衛(wèi)星至少每隔多長時間才在同一地點的正上方出現(xiàn)一次.(計算結(jié)果只能用題中已知物理量的字母表示)
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【題目】跳臺滑雪是勇敢者的運動,它是利用依山勢特別建造的跳臺進(jìn)行的。運動員穿著專用滑雪板,不帶雪杖在助滑路上獲得高速后水平飛出,在空中飛行一段距離后著陸。這項運動極為壯觀。設(shè)一位運動員由山坡頂?shù)?/span>A點沿水平方向飛出,到山坡上的B點著陸。如圖所示,已知運動員水平飛出的速度為v0 = 20m/s,山坡傾角為θ= 37°,山坡可以看成一個斜面。(g = 10m/s2,sin37= 0.6,cos37= 0.8)求
(1)運動員在空中飛行的時間t
(2)AB間的距離s
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