【題目】如圖甲所示,一電動(dòng)遙控小車停在水平地面上,水平車板離地高度為h=0.2 m,小車質(zhì)量M=3 kg,質(zhì)量m=1 kg的小物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))靜置于車板上某處A,物塊與車板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.1,F(xiàn)使小車由靜止開始向右行駛,當(dāng)運(yùn)動(dòng)時(shí)間t1=1.6 s時(shí)物塊從車板上滑落。已知小車的速度v隨時(shí)間t變化的規(guī)律如圖乙所示,小車受到地面的摩擦阻力是小車對(duì)地面壓力的,不計(jì)空氣阻力,取重力加速度g=10 m/s2。求:
(1)物塊從離開車尾B到落地過程所用的時(shí)間Δt以及物塊滑落前受到的滑動(dòng)摩擦力的功率最大值P;
(2)物塊落地時(shí)落地點(diǎn)到車尾B的水平距離s0;
(3)0~2 s時(shí)間內(nèi)小車的牽引力做的功W。
【答案】(1)0.2 s 1.6 W (2)0.08 m (3)19.4 J
【解析】試題分析:根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律,由豎直位移求得運(yùn)動(dòng)時(shí)間;然后根據(jù)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)求得物塊的合外力及加速度,然后由勻變速運(yùn)動(dòng)規(guī)律求得速度,即可求得功率;根據(jù)物塊從B點(diǎn)到落地的運(yùn)動(dòng)時(shí)間內(nèi),物塊和小車的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)求得位移,進(jìn)而求得距離;求出各段時(shí)間內(nèi)的位移,根據(jù)功的定義即可小車的牽引力做的功W。
(1)物塊從車板上滑落后做平拋運(yùn)動(dòng),則有
代入數(shù)據(jù)解得Δt=0.2 s
物塊滑落前受到的滑動(dòng)摩擦力大小:f=μmg=1 N
根據(jù)牛頓第二定律得物塊的加速度大小:a1=μg=1 m/s2
當(dāng)運(yùn)動(dòng)時(shí)間t1=1.6 s時(shí)物塊的速度v1=a1t1
解得:v1=1.6 m/s
由于v1<2 m/s,所以物塊在車板上受到滑動(dòng)摩擦力而一直加速,物塊滑落前受到的滑動(dòng)摩擦力的功率最大值P=fv1
解得:P=1.6 W。
(2)物塊滑落后前進(jìn)的距離s1=v1Δt
由題圖乙得t=1.6 s時(shí)小車的速率v2=2 m/s
物塊滑落后小車前進(jìn)的距離s=v2Δt
落地點(diǎn)到車尾B的水平距離s0=s-s1
解得:s0=0.08 m。
(3)0~1 s時(shí)間內(nèi),由題圖乙得小車的加速度大小為:
根據(jù)牛頓第二定律得F1-f-k(M+m)g=Ma2,其中
解得:F1=11 N
小車的位移大小為:
1~1.6 s時(shí)間內(nèi),牽引力F2=k(M+m)g+f=5 N
由題圖乙得小車的位移大小:s2′=2×0.6 m=1.2 m
1.6~2 s時(shí)間內(nèi),牽引力F3=kMg=3 N
由題圖乙得小車的位移大小:s2″=2×0.4 m=0.8 m
0~2 s時(shí)間內(nèi)小車的牽引力做的功為:W=F1s2+F2s2′+F3s2″=19.4 J。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,兩水平氣缸A、B固定,由水平硬質(zhì)細(xì)桿(截面積可忽略)相連的兩活塞的橫截面積SA=4SB,兩氣缸通過一根帶閥門K的細(xì)管(容積可忽略不計(jì))連通。最初閥門K關(guān)閉,A內(nèi)貯有一定量的氣體(可視為理想氣體),B內(nèi)氣體極為稀。ǹ梢暈檎婵眨,兩活塞分別與各自氣缸底相距a=20cm,b=25cm,活塞靜止。今將閥門K打開,問:(設(shè)整個(gè)變化過程氣體的溫度保持不變,不計(jì)活塞與氣缸之間的摩擦,外部大氣壓為p0)
①活塞將向_______(填“左”或“右”)移動(dòng);
②活塞移動(dòng)的距離是多少_______?
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,兩個(gè)質(zhì)量分別為m1 、m2的物塊A和B通過一輕彈簧連接在一起并放置于水平傳送帶上,水平輕繩一端連接A,另一端固定在墻上,A、B與傳送帶間動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ。傳送帶順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng),系統(tǒng)達(dá)到穩(wěn)定后,突然剪斷輕繩的瞬間,設(shè)A、B的加速度大小分別為aA和aB,(彈簧在彈性限度內(nèi),重力加速度為g)則
A. ,aB=μg
B. aA=μg,aB=0
C. ,aB=0
D. aA=μg,aB=μg
【答案】C
【解析】對(duì)物塊B分析,摩擦力與彈簧彈力平衡,有:μm2g=kx,則.以兩個(gè)物塊組成的整體為研究對(duì)象,則繩子的拉力:T=μ(m1+m2)g;突然剪斷輕繩的瞬間,繩子的拉力減小為0,而彈簧的彈力不變,則A受到的合外力與T大小相等,方向相反,則:;B在水平方向仍然受到彈簧的拉力和傳送帶的摩擦力,合外力不變,仍然等于0,所以B的加速度仍然等于0.故選項(xiàng)C正確,ABD錯(cuò)誤.故選C.
點(diǎn)睛:解決本題的關(guān)鍵能夠正確地選擇研究對(duì)象,根據(jù)共點(diǎn)力平衡、胡克定律以及牛頓第二定律進(jìn)行求解,注意整體法和隔離法的運(yùn)用.
【題型】單選題
【結(jié)束】
85
【題目】如圖所示,長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕質(zhì)硬桿A一端固定小球B,另一端固定在水平轉(zhuǎn)軸O上,F(xiàn)使輕桿A繞轉(zhuǎn)軸O在豎直平面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動(dòng),輕桿A與豎直方向夾角α從0°增加到180°的過程中,下列說法正確的是
A.小球B受到的合力的方向始終沿著輕桿A指向軸O
B.當(dāng)α=90°時(shí)小球B受到輕桿A的作用力方向豎直向上
C.輕桿A對(duì)小球B做負(fù)功
D.小球B重力做功的功率不斷增大
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,兩個(gè)半徑不等的光滑半圓形軌道豎直固定放置,軌道兩端等高,兩個(gè)質(zhì)量不等的球(從半徑大的軌道下滑的小球質(zhì)量大,設(shè)為大球,另一個(gè)為小球,且均可視為質(zhì)點(diǎn))分別自軌道左端由靜止開始滑下,在各自軌跡的最低點(diǎn)時(shí),下列說法正確的是( )
A.大球的速度可能小于小球的速度
B.大球的動(dòng)能可能小于小球的動(dòng)能
C.大球的向心加速度等于小球的向心加速度
D.大球所受軌道的支持力等于小球所受軌道的支持力
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖為遠(yuǎn)距離輸電示意圖,發(fā)電機(jī)的輸出電壓U1和輸電線的電阻、理想變壓器匝數(shù)均不變,且n1:n2=n4:n3.當(dāng)用戶消耗的功率增大時(shí),下列表述正確的是( 。
A. 用戶的總電阻增大
B. 用戶的電壓U4增加
C. U1:U2=U4:U3
D. 用戶消耗的功率等于發(fā)電機(jī)的輸出功率
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示的電路中,變壓器為理想變壓器,開關(guān)S閉合,交流電源電壓恒定,電阻,通過的電流與通過的電流相等,的電壓為電源總電壓的,則若斷開開關(guān)S,與的電功率之比為
A. 1:3
B. 1:9
C. 2:9
D. 1:18
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】為了探究質(zhì)量一定時(shí)加速度與力的關(guān)系。一同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置。其中M為帶滑輪的小車的質(zhì)量,m為砂和砂桶的質(zhì)量。(滑輪質(zhì)量不計(jì))
(1)實(shí)驗(yàn)時(shí),一定要進(jìn)行的操作或保證的條件是________。
A.用天平測(cè)出砂和砂桶的質(zhì)量
B.將帶滑輪的長(zhǎng)木板右端墊高,以平衡摩擦力
C.小車靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,先接通電源,再釋放小車,打出一條紙帶,同時(shí)記錄彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)
D.改變砂和砂桶的質(zhì)量,打出幾條紙帶
E.為減小誤差,實(shí)驗(yàn)中一定要保證砂和砂桶的質(zhì)量m遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量M
(2)該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中得到如圖所示的一條紙帶(相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有兩個(gè)點(diǎn)沒有畫出)。已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器采用的是頻率為50Hz的交流電,根據(jù)紙帶可求出小車的加速度為________m/s2(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。
(3)以彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F為橫坐標(biāo),加速度a為縱坐標(biāo),畫出的a-F圖象是一條直線,圖線與橫軸的夾角為θ,求得圖線的斜率為k,則小車的質(zhì)量為________。
A.2tan θ B. C.k D.
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖甲所示,以等腰直角三角形ABC為邊界的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于紙面向里,一個(gè)等腰直角三角形線框abc的直角邊ab的長(zhǎng)是AB長(zhǎng)的一半,線框abc在紙面內(nèi),線框的cb邊與磁場(chǎng)邊界BC在同一直線上,現(xiàn)在讓線框勻速地向右通過磁場(chǎng)區(qū)域,速度始終平行于BC邊,則在線框穿過磁場(chǎng)的過程中,線框中產(chǎn)生的電流隨時(shí)間變化的關(guān)系圖象是(設(shè)電流沿順時(shí)針方向?yàn)檎?/span>)( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】線框進(jìn)磁場(chǎng)的過程中,ab邊切割磁感線的有效長(zhǎng)度均勻增大,因此感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)均勻增大,感應(yīng)電流均勻增大,ab邊切割磁感線的有效長(zhǎng)度最大值等于ab的長(zhǎng),根據(jù)楞次定律,感應(yīng)電流沿逆時(shí)針方向;當(dāng)線框完全進(jìn)入磁場(chǎng)后,回路中磁通量變化量為零,感應(yīng)電流為零;當(dāng)ab邊出磁場(chǎng)后,ac邊切割磁感線的有效長(zhǎng)度均勻減小,產(chǎn)生的感應(yīng)電流均勻減小,且ac邊切割磁感線的有效長(zhǎng)度的最大值等于ab邊的長(zhǎng)度,根據(jù)楞次定律可知,感應(yīng)電流沿順時(shí)針方向,因此D項(xiàng)正確.
【題型】單選題
【結(jié)束】
53
【題目】如圖所示,一固定的楔形木塊,其斜面的傾角θ=30°,另一邊與水平地面垂直,頂端有一個(gè)輕質(zhì)定滑輪,跨過定滑輪的細(xì)線兩端分別與物塊A、B連接,A的質(zhì)量為B的質(zhì)量的4倍.開始時(shí),將B按在地面上不動(dòng),然后放開手,讓A沿斜面下滑而B上升,所有摩擦均忽略不計(jì).當(dāng)A沿斜面下滑4 m時(shí),細(xì)線突然斷裂,B由于慣性繼續(xù)上升.設(shè)B不會(huì)與定滑輪相碰,重力加速度g=10 m/s2.下列說法正確的是( )
A. 細(xì)線未斷裂時(shí),兩物塊A、B各自機(jī)械能的變化量大小之比為1∶1
B. 細(xì)線斷裂時(shí),A的速度大小為3 m/s
C. 細(xì)線斷裂時(shí),兩物塊A、B所受重力的瞬時(shí)功率之比為4∶1
D. B上升的最大高度為4.8 m
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】我國(guó)發(fā)射的探月衛(wèi)星有一類為繞月極地衛(wèi)星。利用該衛(wèi)星可對(duì)月球進(jìn)行成像探測(cè)。如圖8所示,設(shè)衛(wèi)星在繞月極地軌道上做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)距月球表面的高度為H,繞行周期為TM; 月球繞地球公轉(zhuǎn)的周期為TE,公轉(zhuǎn)軌道半徑為R0;地球半徑為RE,月球半徑為RM.忽略地球引力、太陽(yáng)引力對(duì)繞月衛(wèi)星的影響,則下列說法正確的是
A. 月球與地球的質(zhì)量之比為
B. 若光速為C,信號(hào)從衛(wèi)星傳輸?shù)降孛嫠脮r(shí)間為
C. 由開普勒第三定律可得
D. 由開普勒第三定律可得
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