4.如圖所示,oa、ob和ad是豎直平面內(nèi)三根固定的光滑細(xì)桿,o、a、b、c、d位于同一圓周上,c為圓周的最高點(diǎn),a為最低點(diǎn),o′為圓心.每根桿上都套著一個(gè)小滑壞,兩個(gè)滑環(huán)從o點(diǎn)無(wú)初速釋放,一個(gè)滑環(huán)從d點(diǎn)無(wú)初速釋放,用t1,t2,t3分別表示滑環(huán)沿oa、ob、da到達(dá)a、b所用的時(shí)間,則下列關(guān)系正確的是(  )
A.t1=t2B.t1=t3C.t1<t2D.t2<t3

分析 先受力分析后根據(jù)牛頓第二定律計(jì)算出滑環(huán)沿任意一根桿滑動(dòng)的加速度,然后根據(jù)位移時(shí)間關(guān)系公式計(jì)算出時(shí)間,對(duì)表達(dá)式分析,得出時(shí)間與各因素的關(guān)系后得出結(jié)論

解答 解:設(shè)ob與豎直方向的夾角為θ,由幾何關(guān)系得oa與豎直方向的夾角為$\frac{1}{2}θ$,環(huán)沿oa下滑時(shí)的加速度大小為${a}_{1}=gcos\frac{θ}{2}$,沿ob下滑時(shí)的加速度大小為a2=gcosθ,設(shè)ob長(zhǎng)為L(zhǎng),由幾何關(guān)系得oa長(zhǎng)為L(zhǎng)$cos\frac{θ}{2}$,
根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有,L=$\frac{1}{2}{a}_{2}{t}_{2}^{2}$,L$cos\frac{θ}{2}=\frac{1}{2}{a}_{1}{t}_{1}^{2}$,得${t}_{2}^{2}=\frac{2L}{g}$,${t}_{1}^{2}=\frac{2L}{g}$cos$\frac{θ}{2}$,
由此得到t1<t2;由于${t}_{1}=\sqrt{\frac{2L}{g}}$,同理可得到 ${t}_{3}=\sqrt{\frac{2L}{g}}$,因此t1=t3,t2>t3,故AD錯(cuò)誤,BC正確.
故選:BC

點(diǎn)評(píng) 本題關(guān)鍵從眾多的桿中抽象出一根桿,假設(shè)其與水平方向的夾角為θ,然后根據(jù)牛頓第二定律求出加速度,再根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出時(shí)間表達(dá)式討論.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

14.如圖所示,水平傳送帶足夠長(zhǎng),傳送帶始終順時(shí)針勻速運(yùn)動(dòng),長(zhǎng)為1米的薄木板A的正中央放置一個(gè)小木塊B,A和B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2,A和傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5,薄木板A的質(zhì)量是木塊B質(zhì)量的2倍,輕輕把AB整體放置在傳送帶的中央,設(shè)傳送帶始終繃緊并處于水平狀態(tài),g取10m/s2,在剛放上很短的時(shí)間內(nèi),A、B的加速度大小分別為(  )
A.6.5 m/s2、2 m/s2B.5 m/s2、2 m/s2C.5 m/s2、5 m/s2D.7.5 m/s2、2 m/s2

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

15.在《探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系》實(shí)驗(yàn)中.

(1)某組同學(xué)用如圖1所示裝置,采用控制變量的方法,來(lái)研究小車(chē)質(zhì)量不變的情況下,小車(chē)的加速度與小車(chē)受到力的關(guān)系.下列措施中不需要或不正確的是ABD
A、平衡摩擦力的方法就是,在塑料小桶中添加砝碼,使小車(chē)
在繩的拉力作用下能勻速滑動(dòng).
B、每次改變拉小車(chē)的拉力后都需要重新平衡摩擦力
C、實(shí)驗(yàn)中通過(guò)在塑料桶中增加砝碼來(lái)改變小車(chē)受到的拉力
D、實(shí)驗(yàn)中應(yīng)先放小車(chē),然后再開(kāi)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源
(2)如圖2所示是某一次打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的一條記錄小車(chē)運(yùn)動(dòng)的紙帶.取計(jì)數(shù)點(diǎn)A、B、C、D、E、F、G.紙帶上兩相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔為T(mén)=0.10s,用刻度尺測(cè)量出各相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離分別為AB=1.50cm,BC=3.88cm,CD=6.26cm,DE=8.67cm,EF=11.08cm,F(xiàn)G=13.49cm,則小車(chē)運(yùn)動(dòng)的加速度大小a=2.4m/s2,打紙帶上C點(diǎn)時(shí)小車(chē)的瞬時(shí)速度大小vC=0.51m/s.(結(jié)果保留二位有效數(shù)字).
(3)某同學(xué)測(cè)得小車(chē)的加速度a和拉力F的數(shù)據(jù)如表所示:(小車(chē)質(zhì)量保持不變)
F/N0.200.300.400.500.60
a/m/s20.300.400.480.600.72
①請(qǐng)根據(jù)表中的數(shù)據(jù)在圖3坐標(biāo)圖上作出a-F圖象
②圖象不過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的原因可能是平衡摩擦過(guò)度或木板一端墊得過(guò)高,圖線的斜率的倒數(shù)的物理含義是小車(chē)的質(zhì)量.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

12.如圖所示,物體A放在物體B上,物體B放在光滑的水平面上,已知mA=6kg,mB=2kg.A、B間動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2.力F水平向右拉A物體,g取10m/s2.( 。
A.當(dāng)F<12 N時(shí),A靜止不動(dòng)
B.當(dāng)F>12 N時(shí),A相對(duì)B滑動(dòng)
C.當(dāng)F=60 N時(shí),B受到A的摩擦力等于15 N
D.當(dāng)F<48N時(shí),A相對(duì)B靜止

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

19.某同學(xué)在“用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)速度”的實(shí)驗(yàn)中,用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄了被小車(chē)拖動(dòng)的紙帶的運(yùn)動(dòng)情況,在紙帶上選擇起始點(diǎn)O及A、B、C、D和E五個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),可獲得各計(jì)數(shù)點(diǎn)到O的距離S及對(duì)應(yīng)時(shí)刻小車(chē)的瞬時(shí)速度v.
(1)請(qǐng)將C點(diǎn)的測(cè)量結(jié)果填在表格中的相應(yīng)位置.

表1  紙帶的測(cè)量結(jié)果
測(cè)量點(diǎn)s/cmv/(m•s-1
O0.000.35
A1.510.40
B3.200.45
C5.090.49
D7.150.54
E9.410.60
(2)在圖2坐標(biāo)紙上畫(huà)出小車(chē)的速度-時(shí)間圖象.
(3)根據(jù)速度-時(shí)間圖象判斷小車(chē)做的是勻加速直線運(yùn)動(dòng).
(4)小車(chē)的加速度大小為1.25 m/s-2.(小數(shù)點(diǎn)后保留兩位)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

9.把一個(gè)電荷量為q=5×10-9 C的正電荷從距電場(chǎng)無(wú)窮遠(yuǎn)處移到電場(chǎng)中M點(diǎn),電荷克服電場(chǎng)力做功WM=6.0×10-3 J,如果把該點(diǎn)電荷從距電場(chǎng)無(wú)窮遠(yuǎn)處移到電場(chǎng)中N點(diǎn),電荷克服電場(chǎng)力做功WN=3.6×10-3 J.取無(wú)窮遠(yuǎn)處為零電勢(shì)點(diǎn),求:
(1)M、N點(diǎn)的電勢(shì)是多少?M、N點(diǎn)間的電勢(shì)差是多少?
(2)把該點(diǎn)電荷從M點(diǎn)移到N點(diǎn)電場(chǎng)力做功是多少?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

16.如圖所示,正方形與圓位于同一平面內(nèi),正方形的中心與與圓的圓心重合于O點(diǎn),ab、cd分別是正方形兩條邊的中垂線,M、N為圓周上的點(diǎn),正方形四角有等量點(diǎn)電荷.則下列說(shuō)法正確的是( 。
A.M、N兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)均相同
B.虛線圓周為電場(chǎng)的一條等勢(shì)線
C.若一正電荷從M點(diǎn)沿直線運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn),該正電荷受到的電場(chǎng)力一直減小
D.若將某一負(fù)電荷從M點(diǎn)沿折線M→O→N運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn),電場(chǎng)力始終不做功

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

13.如圖是“測(cè)定勻變速直線運(yùn)動(dòng)加速度”實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶,從O點(diǎn)開(kāi)始每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)(打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源頻率是50Hz),依照打點(diǎn)的先后依次編為1、2、3、4、5、6,量得s1=1.22cm,s2=2.00cm,s3=2.78cm,s4=3.62cm,s5=4.40cm,s6=5.18cm.

(1)在實(shí)驗(yàn)中,除電源、電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(含紙帶、墨粉紙盤(pán))、小車(chē)、平板軌道,在下面儀器和器材中,還需要使用的有BD.(填選項(xiàng)字母)
A.秒表          B.刻度尺           C.天平          D.鉤碼
(2)某同學(xué)操作以下實(shí)驗(yàn)步驟,
①將小車(chē)移至靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處,先接通電,再釋放小車(chē)
②將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在帶有定滑輪的長(zhǎng)木板上,并接好電路
③把一條細(xì)繩拴在小車(chē)上,細(xì)繩跨過(guò)定滑輪,下面吊著適當(dāng)重的鉤碼
④先斷開(kāi)電,再取下紙帶  ⑤將紙帶固定在小車(chē)尾部,并穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔
以上合理的步驟順序?yàn)镈
A.②①⑤③④B.②③①⑤④C.②①③④⑤D.②③⑤①④
(3)紙帶上相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為T(mén)=0.1s
(4)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打計(jì)數(shù)點(diǎn)3時(shí),小車(chē)的速度大小是v=0.32m/s.(計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
(5)小車(chē)加速度大小為a=0.80m/s2.(計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字).

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

14.隨著我國(guó)登月計(jì)劃的實(shí)施,我國(guó)宇航員登上月球已不是夢(mèng)想:假如我國(guó)宇航員登上月球并在月球表面附近以初速度v0豎直向上拋出一個(gè)小球,經(jīng)時(shí)間t后回到出發(fā)點(diǎn).已知月球的半徑為R,萬(wàn)有引力常量為G,則下列說(shuō)法正確的是(  )
A.月球表面的重力加速度為 $\frac{{v}_{0}}{t}$
B.月球的質(zhì)量為$\frac{{v}_{0}{R}^{2}}{Gt}$
C.宇航員在月球表面獲得$\sqrt{\frac{2{v}_{0}R}{t}}$ 的速度就可能離開(kāi)月球表面圍繞月球做圓周運(yùn)動(dòng)
D.宇航員在月球表面附近繞月球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的繞行周期為π$\sqrt{\frac{2Rt}{{v}_{0}}}$

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