【題目】如圖所示,斜面傾角為θ,AB段長3L,BC和CD段長均為L,BC段粗糙,其余部分均光滑.質(zhì)量為m的物體從斜面上A處由靜止釋放,恰好能通過C處.求:
(1)物體從A到B重力勢能的變化量;
(2)物體從C運動到D所需要的時間;
(3)物體與斜面BC段之間的動摩擦因數(shù).
【答案】(1)(2)(3)
【解析】試題分析:(1)取B處為零勢能面,可分別得到物體在A處和B處的重力勢能,再求得重力勢能的變化量.
(2)物體恰好能通過C處,說明物體到C處時以初速度為零沿CD勻加速下滑.由牛頓第二定律求出加速度,再由位移時間公式求時間.
(3)對于AB段,運用動能定理求解BC段的動摩擦因數(shù).
解:(1)取B處為零勢能面.在A處重力勢能為:EPA=3mgLsinθ
B處重力勢能為:EPB=0
則物體從A到B重力勢能的變化量為:△EP=EPB﹣EPA=﹣3mgLsinθ
(2)恰好能通過C處,說明物體到C處時以初速度為零沿CD勻加速下滑.根據(jù)牛頓第二定律得:mgsinθ=ma
得:a=gsinθ
由得:
(3)對AB段,根據(jù)動能定理得:4mgLsinθ﹣μmgLcosθ=0
則得:μ=4tanθ
答:(1)物體從A到B重力勢能的變化量是﹣3mgLsinθ;
(2)物體從C運動到D所需要的時間是;
(3)物體與斜面BC段之間的動摩擦因數(shù)是4tanθ.
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【題目】為了節(jié)省能量,某商場安裝了智能化的電動扶梯.無人乘行時,扶梯運轉得很慢;有人站上扶梯時,它會先慢慢加速,再勻速運轉.一顧客乘扶梯上樓,恰好經(jīng)歷了這兩個過程,如圖所示.那么下列說法中正確的是( )
A.顧客始終受到摩擦力的作用,且沿斜面向上
B.顧客始終處于超重狀態(tài)
C.顧客在加速階段處于失重狀態(tài)
D.顧客在加速階段受到扶梯的作用力斜向右上方
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【題目】用如圖1所示的裝置“探究加速度與力和質(zhì)量的關系”,帶滑輪的長木板水平固定,跨過小車上定滑輪的兩根細線均處于水平.
①實驗時,一定要進行的操作是__________.(填序號)
A.小車靠近打點計時器,先接通電源,再釋放小車,打出一條紙帶,同時記錄拉力傳感器示數(shù)F0
B.改變砂和砂桶質(zhì)量,打出幾條紙帶
C.用天平測出砂和砂桶的質(zhì)量
D.為減小誤差,實驗中一定要保證砂和砂桶的總質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量
②以拉力傳感器示數(shù)F0的二倍F(F=2F0)為橫坐標,以加速度a為縱坐標,畫出的a﹣F圖象如圖2所示,則可能正確的是__________.
③在實驗中,得到一條如圖3所示的紙帶,取0、1、2、…、5共6個計數(shù)點,1~5每相鄰兩個點間各有四個點未畫出,用刻度尺測出1、2、…、5各點到0點的距離分別為:10.92、18.22、23.96、28.30、31.10(cm),通過電磁打點計時器的交流電頻率為50Hz.則小車的加速度大小為__________m/s2(保留3位有效數(shù)字)
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【題目】(多選)如圖所示,MN是一負點電荷產(chǎn)生的電場中的一條電場線.一個帶正電的粒子(不計重力)從a到b穿越這條電場線的軌跡如圖中虛線所示.下列結論正確的是( )
A. 帶電粒子從a到b過程中動能逐漸減小
B. 負點電荷一定位于M點左側
C. 帶電粒子在a點時具有的電勢能大于在b點時具有的電勢能
D. 帶電粒子在a點的加速度小于在b點的加速度
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【題目】在"驗證機械能守恒定律"的實驗中,已知打點計時器所用電源的頻率為50Hz。測得所用的重物的質(zhì)量為1.00Kg。實驗中得到一條點跡清晰的紙帶如圖所示,把第一個點記作O,另選連續(xù)的4個點A、B、C、D作為測量的點。經(jīng)測量知道A、B、C、D各點到O點的距離分別為62.99cm、70.18cm、77.76cm、85.73cm。根據(jù)以上數(shù)據(jù),可知重物由O點運動到C點,重力勢能的減少量等于___________J,動能的增加量等于___________J。(答案保留3位有效數(shù)字,g=9.80m/s2)
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【題目】如圖所示,小球以大小不同的初速度水平向右,先后從P點拋出,兩次都碰撞到豎直墻壁.下列說法中正確的是( )
A.小球兩次碰到墻壁前的瞬時速度相同
B.小球兩次碰撞墻壁的點為同一位置
C.小球初速度大時,在空中運行的時間較長
D.小球初速度大時,碰撞墻壁的點在上方
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【題目】三角形傳送帶以1m/s的速度逆時針勻速轉動,兩邊的傳送帶長度都是2m,且與水平方向的夾角均為37°.現(xiàn)有兩小物塊A、B從傳送帶頂端都以1m/s的初速度沿傳送帶開始下滑,物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)均為0.5,下列說法正確的是( )
A.物塊A,B運動的加速度大小不同
B.物塊同時到達傳送帶底端
C.物塊A,B在傳送帶上的劃痕長度不相同
D.物塊A,B到達傳送帶底端的速度相同
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【題目】在豎直放置的密封真空管內(nèi),一質(zhì)量為0.002g的紙片與一質(zhì)量為50g的石頭從同一高度同時自由下落,則下列說法正確的是( )
A.石頭先落到真空管底部
B.它們下落的快慢相同
C.它們下落過程的加速度不一定相同
D.落到真空管底部時,紙片的速度比較小
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【題目】如圖所示,質(zhì)量m=2kg的金屬塊(可視為質(zhì)點)靜止于水平平臺上的A點,金屬塊與平臺之間動摩擦因數(shù)為0.5.現(xiàn)施加一與水平方向成θ=37°角斜向上、大小為F=20N的拉力,作用2s后撤去,物體繼續(xù)在平臺上滑行一段距離后停止,(cos37°=0.8,sin37°=0.6,g=10m/s2)求:
(1)物體做勻加速直線運動的加速度大小
(2)物體運動的總位移大。
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