【題目】如圖所示,水平傳送帶AB長L=4m,以v0=3m/s的速度順時針轉(zhuǎn)動,半徑為R=0.5m的光滑半圓軌道BCD與傳動帶平滑相接于B點,將質(zhì)量為m=1kg的小滑塊輕輕放在傳送帶的左端。已,知小滑塊與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為μ=0.3,取g=10m/s2,求:
(1)滑塊滑到B點時對半圓軌道的壓力大小;
(2)若要使滑塊能滑到半圓軌道的最高點,滑塊在傳送帶最左端的初速度最少為多大。
【答案】(1)28N.(2)7m/s
【解析】
(1)物塊在傳送帶上先加速運動,后勻速,根據(jù)牛頓第二定律求解在B點時對軌道的壓力;(2)滑塊到達最高點時的臨界條件是重力等于向心力,從而求解到達D點的臨界速度,根據(jù)機械能守恒定律求解在B點的速度;根據(jù)牛頓第二定律和運動公式求解A點的初速度.
(1)滑塊在傳送帶上運動的加速度為a=μg=3m/s2;則加速到與傳送帶共速的時間 運動的距離:,
以后物塊隨傳送帶勻速運動到B點,到達B點時,由牛頓第二定律:
解得F=28N,即滑塊滑到B點時對半圓軌道的壓力大小28N.
(2)若要使滑塊能滑到半圓軌道的最高點,則在最高點的速度滿足:mg=m
解得vD=m/s;
由B到D,由動能定理:
解得vB=5m/s>v0
可見,滑塊從左端到右端做減速運動,加速度為a=3m/s2,根據(jù)vB2=vA2-2aL
解得vA=7m/s
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【題目】跳傘運動員做低空跳傘表演時,他先離開飛機先做自由落體運動,下落速度達到50m/s后打開降落傘,傘張開后運動員就以5m/s2的加速度做勻減速直線運動下降,距地面10m時速度減至5m/s,最后以此速度勻速直線運動著地。g取10m/s2,求:
(1)運動員自由下落的時間t1;
(2)運動員跳傘時在空中的總時間t總。
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【題目】如圖所示,一輕繩繞過無摩擦的兩個輕質(zhì)小定滑輪O1、O2和質(zhì)量為m的小球連接,另一端與套在光滑直桿上質(zhì)量也為m的小物塊連接,已知直桿兩端固定,與兩定滑輪在同一豎直平面內(nèi),與水平面的夾角θ=60°,直桿上C點與兩定滑輪均在同一高度,C點到定滑輪O1的距離為L,重力加速度為g,設(shè)直桿足夠長,小球運動過程中不會與其他物體相碰。現(xiàn)將小物塊從C點由靜止釋放,當(dāng)小物塊沿桿下滑距離也為L時(圖中D處),下列說法正確的是( )
A. 小物塊剛釋放時輕繩中的張力一定大于mg
B. 小球下降最大距離為
C. 小物塊在D處的速度與小球速度大小之比為3:1
D. 小物塊在D處的速度與小球速度大小之比為
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【題目】某實驗小組的同學(xué)欲“探究小車動能變化與合外力對它所做功的關(guān)系”,在實驗室設(shè)計了一套如圖甲所示的裝置,圖中A為小車,B打點計時器,C為彈簧測力計,P為小桶(內(nèi)有沙子),一端帶有定滑輪的足夠長的木板水平放置,不計繩與滑輪的摩擦.實驗時,把長木板不帶滑輪的一端墊起適當(dāng)?shù)母叨,以平衡摩擦力,先接通電源再松開小車,打點計時器在紙帶上打下一系列點.
(1)該同學(xué)在一條比較理想的紙帶上,從點跡清楚的某點開始記為零點,順次選取一系列點,分別測量這些點到零點之間的距離x,計算出它們與零點之間的速度平方差△v2=v2-v02,彈簧秤的讀數(shù)為F,小車的質(zhì)量為m,然后建立△v2—x坐標系,通過描點法得到的圖像是一條過原點的直線,如圖乙所示,則這條直線的斜率的意義為___________.(填寫表達式)
(2)若測出小車質(zhì)量為0.4 kg,結(jié)合圖像可求得小車所受合外力的大小為__________N.
(3) 本實驗中是否必須滿足小桶(含內(nèi)部沙子)的質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量___(填“是”或“否”)
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【題目】圖中為一理想變壓器,其原線圈與一電壓有效值不變的交流電源相連:P為滑動頭,F(xiàn)令P從均勻密繞的副線圈最底端開始,沿副線圈勻速上滑,直至白熾燈L兩端的電壓等于其額定電壓為止。用表示流過原線圈的電流,表示流過燈泡的電流,表示燈泡兩端的電壓,表示燈泡消耗的電功率(這里的電流、電壓均指有效值:電功率指平均值)。下列4個圖中,能夠正確反映相應(yīng)物理量的變化趨勢的是
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【題目】如圖所示,把由同種玻璃制成的厚度為d的立方體A和半徑為d的半球體B分別放在報紙上,且讓半球的凸面向上.從正上方(對B來說是最高點)豎直向下分別觀察A、B中心處報紙上的文字,下面的觀察記錄正確的是
①看到A中的字比B中的字高
②看到B中的字比A中的字高
③看到A、B中的字一樣高
④看到B中的字和沒有放玻璃半球時一樣高
A. ①④ B. 只有① C. 只有② D. ③④
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【題目】如圖所示,質(zhì)量為m1的物體甲通過三段輕繩懸掛,三段輕繩的結(jié)點為O。輕繩OB水平且B端與放置在水平面上的質(zhì)量為m2的物體乙相連,輕繩OA與豎直方向的夾角θ=370,物體甲、乙均處于靜止狀態(tài)。(已知:sin370=0.6,cos370=0.8,設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力)求:
(1)輕繩OA、OB受到的拉力是多大;
(2)若物體乙的質(zhì)量m2=5kg,物體乙與水平面之間的動摩擦因數(shù)為μ=0.3,則欲使物體乙在水平面上不滑動,物體甲的質(zhì)量m1最大不能超過多少?
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【題目】“驗證力的平行四邊形定則”實驗中
(1)部分實驗步驟如下,請完成有關(guān)內(nèi)容:
A.將一根橡皮筋的一端固定在貼有白紙的豎直平整木板上,另一端綁上兩根細線.
B.在其中一根細線上掛上5個質(zhì)量相等的鉤碼,使橡皮筋拉伸,如圖甲所示,記錄鉤碼個數(shù)(或細線拉力大小)、拉力方向(或細線方向)、________.
C.將步驟B中的鉤碼取下,分別在兩根細線上掛上4個和3個質(zhì)量相等的鉤碼,用兩光滑硬棒B、C使兩細線互成角度,如圖乙所示,小心調(diào)整B、C的位置,使橡皮筋與細線結(jié)點的位置與步驟B中結(jié)點位置重合,記錄________.
(2)如果“力的平行四邊形定則”得到驗證,那么圖乙中=________.
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【題目】如圖所示,在兩條平行的虛線內(nèi)存在著寬度為L、場強為E的勻強電場,在與右側(cè)虛線相距也為L處有一與電場平行的屏,F(xiàn)有一電荷量為+q、質(zhì)量為m的帶電粒子(重力不計),以垂直于電場線方向的初速度V0射入電場中,V0方向的延長線與屏的交點為O。試求:
(1)粒子從射入到打到屏上所用的時間;
(2)粒子剛射出電場時的速度方向與初速度方向間夾角的正切值tanα;
(3)粒子打到屏上的點P到O點的距離S。
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