【題目】如圖所示,一質(zhì)量為m=1kg的小滑塊放在一傾角θ=30°的斜面上,滑塊與斜面間的動摩擦因數(shù)μ=。現(xiàn)滑塊受到沿斜面的拉力F=10N的作用,從A點由靜止出發(fā)沿斜面向上運(yùn)動。取g=10m/s2,試求:
(1)小滑塊運(yùn)動的加速度a1;
(2)2s后撤去拉力F,小滑塊上滑過程中距A點的最大距離sm。
【答案】(1)a1=2m/s2(2)5m
【解析】試題分析:(1)對物體進(jìn)行受力分析,由牛頓第二定律求出小滑塊運(yùn)動的加速度;(2)先求出剛撤去力F時的速度和位移,利用牛頓第二定律求出撤去力F后的加速度,根據(jù)運(yùn)動學(xué)公式求出撤去力F后的位移,把撤去力前和后的位移相加即可。
(1) 對物體受力分析,在力F作用時,由牛頓第二定律可知:
F-mgsin30°-μmgcos30°=ma1
解得: ;
(2) 剛撤去F時,小球的速度v1=a1t1=2×2=4m/s
小球的位移
撤去力F后,小球上滑時有:
mgsin30°+μmgcos30°=ma2
解得:
因此小球上滑時間
上滑位移
則小球上滑的最大距離為sm=s1+s2=(4+1)m=5m。
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【題目】皮帶運(yùn)輸機(jī)是靠貨物和傳送帶之間的摩擦力把貨物送往別處的,如圖所示,已知傳送帶與水平面的傾角為θ=37°,以4m/s的速率向上勻速運(yùn)行,在傳送帶的底端A處無初速度地放上一質(zhì)量為0.5kg的物體,它與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為0.8,若傳送帶底端A到頂端B的長度為24m,則物體從A到B的時間為多少?(取g=10m/s2,sin37°=0.6,物體與傳送帶間的最大靜摩擦力等于它與傳送帶間的滑動摩擦力)
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【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?
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【題目】如圖所示,質(zhì)量為m=1kg的物塊A停放在光滑的水平桌面上,F(xiàn)對物塊施加一個水平向右的外力F,使它在水平面上作直線運(yùn)動。已知外力F隨時間t(單位為s)的變化關(guān)系為F=(6-2t)N,則( )
A. 在t=3s時,物塊的速度為零
B. 物塊向右運(yùn)動的最大速度為9m/s
C. 在0~6s內(nèi),物塊的平均速度等于4.5m/s
D. 物塊向右運(yùn)動的最大位移大于27m
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【題目】某實驗小組用如圖甲所示裝置探究加速度與力的關(guān)系。
(1)實驗時,為平衡摩擦力,以下操作正確的是__________
A.平衡摩擦力時,應(yīng)將空沙桶用細(xì)線跨過定滑輪系在小車上,讓細(xì)線與長木板平行
B.平衡摩擦力時,應(yīng)將紙帶連接在小車上并穿過打點計時器
C.每次改變沙桶的質(zhì)量時,需要重新平衡摩擦力
D.實驗時,應(yīng)先釋放小車,再接通電源
(2)實驗中得到一條如圖所示的紙帶,圖中相鄰兩計數(shù)點間還有4個點未畫出,打點計時器所用電源的頻率為50Hz。由圖中實驗數(shù)據(jù)可知,打點計時器打下B點時小車的速度vB=_____m/s,小車的加速度Q=_________m/s2。(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
(3)某同學(xué)根據(jù)測量數(shù)據(jù)作出的a-F圖像如圖所示。該直線不過坐標(biāo)原點的原因可能是______________。
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【題目】如圖所示,由A、B兩平行板構(gòu)成的電容器,電容為C,原來不帶電。電容器的A板接地,并且中心有一個小孔,通過這個小孔向電容器中射入電子,射入的方向垂直于極板,射入的速度為v0如果電子的發(fā)射是一個一個單獨進(jìn)行的,即第一個電子到達(dá)B板后再射第二個電子,并且所有和B板相碰的電子都留在B板上。隨著電子的射入,兩極板間的電勢差逐漸增加,直至達(dá)到一個穩(wěn)定值。已知電子的質(zhì)量為m、電量為e,電子所受的重力可忽略不計,A、B兩板的距離為L。
(1)有n個電子到達(dá)B板上,這時兩板間電場的場強(qiáng)E多大?
(2)最多能有多少個電子和B板相碰?
(3)到達(dá)B板的第1個電子在兩板間運(yùn)動的時間和最后一個電子在兩板間運(yùn)動的時間相差多少?
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【題目】如圖所示,已知帶電量均為+Q的點電荷M、N固定不動且連線水平,檢驗電荷P可在M、N連線的中垂面內(nèi)繞中心點O做勻速圓周運(yùn)動,重力忽略不計。則( )
A.圓軌道上各點的電勢處處不相等
B.P可能帶正電,也可能帶負(fù)電
C.P做圓周運(yùn)動的半徑越小,線速度一定越大
D.P做圓周運(yùn)動的半徑越小,角速度一定越大
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【題目】三條在同一平面(紙面)內(nèi)的長直絕緣導(dǎo)線組成一等邊三角形,在導(dǎo)線中通過的電流均為I,方向如圖所示.a、b和c三點分別位于三角形的三個頂角的平分線上,且到相應(yīng)頂點的距離相等.將a、b和c處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小分別記為B1、B2和B3,下列說法正確的是 ( )
A. B1<B2<B3
B. B1=B2=B3
C. a和b處磁場方向垂直于紙面向外,c處磁場方向垂直于紙面向里
D. a處磁場方向垂直于紙面向外,b和c處磁場方向垂直于紙面向里
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【題目】如圖所示,一粗糙、絕緣斜面,傾角θ=37°處于垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場中。勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=4.0T.一質(zhì)量m=0.02kg,帶電量q=+10-2C的帶電體(可視為質(zhì)點)從斜面上的某點由靜止開始下滑,下滑過程中物體克服摩擦力做功Wf=0.08J.(g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,斜面足夠長).試求:
(1)物體在斜面上運(yùn)動的最大速率
(2)物體沿斜面下滑的最大距離
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