【題目】如圖所示,質(zhì)量為0.5 kg的小杯里盛有1 kg的水,用繩子系住小杯在豎直平面內(nèi)做“水流星”表演,轉(zhuǎn)動半徑為1 m,小杯通過最高點的速度為4 m/s,g取10 m/s2,求:
(1)在最高點時,繩的拉力?
(2)在最高點時水對小杯底的壓力?
(3)為使小杯經(jīng)過最高點時水不流出, 在最高點時最小速率是多少?
【答案】(1)9N,方向豎直向下;(2)6N,方向豎直向上;(3)3.16 m/s
【解析】試題分析:(1)小杯質(zhì)量m=0.5kg,水的質(zhì)量M=1kg,在最高點時,杯和水的受重力和拉力作用,如圖所示,
合力F合=(M+m)g+T ①
圓周半徑為R,則F向=(M+m)②
F合提供向心力,有 (M+m)g+T=(M+m)
所以細(xì)繩拉力為:T=(M+m)(g)=(1+0.5)(10)=12N;
(2)在最高點時,水受重力Mg和杯的壓力F作用,則合力為:F合=Mg+F,
圓周半徑為R,則有:F向=M,
F合提供向心力,有:Mg+F=M,
所以杯對水的壓力為:F=M(g)=1×(10)=8N;
根據(jù)牛頓第三定律,水對小杯底的壓力為8N,方向豎直向上.
(3)小杯經(jīng)過最高點時水恰好不流出時,此時杯對水的壓力為零,只有水的重力作為向心力,由(2)得:
Mg=M,
解得:.
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【題目】某同學(xué)利用如圖所示的裝置探究小車的加速度和合外力的關(guān)系,具體實驗步驟如下:
①按照圖甲所示安裝好實驗裝置,并測出兩光電門之間的距離L
②平衡摩擦力即調(diào)節(jié)長木板的傾角,輕推小車后,使小車沿長木板向下運動,且通過兩個光電門的時間相等
③取下細(xì)繩和沙桶,測量沙子和沙桶的總質(zhì)量m,并記錄
④把小車置于靠近滑輪的位置,由靜止釋放小車,并記錄小車先后通過光電門甲和乙時顯示的時間,并計算出小車到達(dá)兩個光電門時的速度和運動的加速度
⑤重新掛上細(xì)繩和沙桶,改變沙桶中沙子的質(zhì)量,重復(fù)②~④的步驟
(1)用游標(biāo)卡尺測得遮光片的寬度為d,某次實驗時通過光電門甲和乙的時間分別為 和,則小車加速度的表達(dá)式為a=_________________
(2)關(guān)于本實驗的說法,正確的是(_____)
A. 平衡摩擦力時需要取下細(xì)繩和沙桶
B. 平衡摩擦力時不需要取下細(xì)繩和沙桶
C. 沙桶和沙子的總質(zhì)量必須遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量
D. 小車的質(zhì)量必須遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于沙桶和沙子的總質(zhì)量
(3)若想利用該裝置測小車與木板之間的動摩擦因數(shù) ,某次實驗時,該同學(xué)測得平衡摩擦力后斜面的傾角 以及小車的總質(zhì)量 ,則可推算出= ____________(表達(dá)式中含有m、M、 )
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【題目】如圖所示,R0為熱敏電阻(溫度降低電阻增大),D為理想二極管(正向電阻為零,反向電阻無窮大),C為平行板電容器,C中央有一帶電液滴剛好靜止,M點接地,單獨進(jìn)行下列操作可使帶電液滴保持靜止的是( )
A.將熱敏電阻R0加熱
B.變阻器R的滑動頭P向下移動
C.開關(guān)K斷開
D.電容器C的上極板向上移動
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【題目】在“探究平拋運動的運動規(guī)律”的實驗中,可以描繪出小球平拋運動的軌跡,實驗簡要步驟如下:
A.讓小球多次從______位置自由滾下,在一張印有小方格的紙記下小球碰到鉛筆筆尖的一系列位置,如右圖中a、b、c、d所示.
B.按圖安裝好器材,注意調(diào)節(jié)斜槽末端切線水平,記下平拋初位置O點和過O點的豎直線.
C.取下白紙以O為原點,以豎直線為y軸建立坐標(biāo)系,用平滑曲線畫平拋運動物體的軌跡.
(1)完成上述步驟,將正確的答案填在橫線上.
(2)上述實驗步驟的合理順序是______.
(3)已知圖中小方格的邊長L=2.5cm,則小球平拋的初速度為v0=______(用L、g表示),其值是______m/s;小球在b點的速率______m/s.(取g=10m/s2)
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【題目】如圖甲所示,繃緊的水平傳送帶始終以恒定速率v1運行,一質(zhì)量m=1kg,初速度大小為v2的煤塊從與傳送帶等高的光滑水平地面上的A處滑上傳送帶.若以地面為參考系,從煤塊滑上傳送帶開始計時,煤塊在傳送帶上運動的速度﹣時間圖象如圖乙所示,取g=10m/s2 , 求:
(1)煤塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù);
(2)煤塊在傳送帶上運動的時間;
(3)整個過程中由于摩擦產(chǎn)生的熱量.
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【題目】如圖所示,質(zhì)量M=2 kg的物體置于可繞豎直軸勻速轉(zhuǎn)動的平臺上,M用細(xì)繩通過光滑的定滑輪與質(zhì)量為m=0.4 kg的物體相連,m懸于空中,與M都處于靜止?fàn)顟B(tài).假定M與軸O的距離r=0.5 m,與平臺的最大靜摩擦力為M重力的0.3倍,試問:
(1)平臺轉(zhuǎn)速由零增大時,M受到的摩擦力如何變化?
(2)M受到的摩擦力最小時,平臺的轉(zhuǎn)速ω等于多少?
(3)保持M與平臺相對靜止,平臺的最大角速度ωm等于多少?
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【題目】如圖所示,一簇電場線關(guān)于y軸對稱分布,O是坐標(biāo)原點,M、N、P、Q是以O(shè)為圓心的一個圓周上的四個點,其中M、N在y軸上,Q點在x軸上,則( )
A.將一負(fù)電荷從M點移到P點,電場力做正功
B.M點的電勢比P點的電勢高
C.一正電荷在O點時的電勢能小于在Q點時的電勢能
D.OM間的電勢差等于NO間的電勢差
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【題目】如圖所示,某種自動洗衣機(jī)進(jìn)水時,洗衣機(jī)缸內(nèi)水位升高,與洗衣缸相連的細(xì)管中會封閉一定質(zhì)量的空氣,通過壓力傳感器感知管中的空氣壓力,從而控制進(jìn)水量.當(dāng)洗衣缸內(nèi)水位緩慢升高時,設(shè)細(xì)管內(nèi)空氣溫度不變,對于被封閉的空氣,下列說法正確的是( )
A.分子間的引力和斥力都增大
B.分子的熱運動加劇
C.分子的平均動能增大
D.體積變小,壓強(qiáng)變大
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【題目】核電站的主要原料是鈾,鈾核裂變的產(chǎn)物可能有多種情況,其中一種核反應(yīng)方程為 U+ n→ Ba+ Kr+Y n+△E,△E表示核反應(yīng)釋放的能量,并且△E=201MeV,則核反應(yīng)方程中X、Y的值分別為、 , 核反應(yīng)發(fā)生的質(zhì)量虧損△m為 .
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