【題目】在風洞實驗室里,一根足夠長的均勻直細桿與水平面成θ=37°固定,質量為m=1 kg的小球穿在細桿上靜止于細桿底端O,如圖甲所示。開啟送風裝置,有水平向右的恒定風力F作用于小球上,在t1=2 s 時刻風停止。小球沿細桿運動的部分v-t圖象如圖乙所示,取g=10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,忽略浮力。求:
【1】小球在0 2 s內(nèi)的加速度a1和2 5 s內(nèi)的加速度a2;
【2】小球與細桿間的動摩擦因數(shù)μ和水平風力F的大小。
【答案】
【1】 -10 m/s2
【2】 F=60 N
【解析】
(1)由圖象可知,在0~2 s內(nèi)小球的加速度為:
a1==20 m/s2,方向沿桿向上
在2~4 s內(nèi)小球的加速度為:
a2==-10 m/s2,負號表示方向沿桿向下.
(2)有風力時的上升過程,小球的受力情況如圖甲所示
在y方向,由平衡條件得:
FN1=Fsin θ+mgcos θ
在x方向,由牛頓第二定律得:
Fcos θ-mgsin θ-μFN1=ma1
停風后上升階段,小球的受力情況如圖乙所示
在y方向,由平衡條件得:
FN2=mgcos θ
在x方向,由牛頓第二定律得:
-mgsin θ-μFN2=ma2;聯(lián)立以上各式可得:F=60 N
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【題目】質量M=0.2kg的長木板靜止在水平面上,長木板與水平面間的動摩擦因數(shù)μ2=0.1.現(xiàn)有一質量也為0.2kg的滑塊以v0=1.2m/s的速度滑上長板的左端,小滑塊與長木板間的動摩擦因數(shù)μ1=0.4.滑塊最終沒有滑離長木板,求滑塊在開始滑上長木板到最后靜止下來的過程中,滑塊滑行的距離是多少(以地球為參考系)?
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【題目】如圖,在磁感應強度為B的勻強磁場中,一面積為S的線框平行于磁場方向放置。若線框以bc邊為軸轉動(ad邊先向上)。從初始位置開始轉過90°的過程中,穿過線框的磁通量的變化為__________;線框從初始位置轉過180°的過程中,ab邊中的電流方向為_____________。
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【題目】在電場中某點放一檢驗電荷,其電荷量為q,受到的電場力為F,則該點的電場強度,下列說法正確的是( )
A. 若檢驗電荷的電荷量變?yōu)椋?/span>q,該點的場強大小和方向不變
B. 若檢驗電荷的電荷量變?yōu)椋?/span>q,則該點的場強大小不變,方向改變
C. 若檢驗電荷的電荷量變?yōu)?/span>2q,則該點的場強變?yōu)?/span>
D. 若移去檢驗電荷q,則該點的場強變?yōu)榱?/span>
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【題目】M、N是某電場中一條電場線上的兩點,若在M點釋放一個初速度為零的電子,電子僅在電場力作用下,并沿電場線由M點運動到N點,其電勢能隨位移變化的關系如圖所示,則下列說法正確的是
A. 該電場的電場強度EM>EN
B. 電子運動的軌跡可能為曲線
C. 電子在M、N點電勢<
D. 電子運動過程中機械能守恒。
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【題目】如圖甲所示,質量m=2kg的物體在水平面上向右做直線運動,過a點時給物體作用一個水平向左的恒力F并開始計時,選水平向右為速度的正方向,通過速度傳感器測出物體的瞬時速度,所得v-t圖象如圖乙所示。取重力加速度g=10 m/s2。求:
(1)力F的大小和物體與水平面間的動摩擦因數(shù)μ;
(2)10 s末物體離a點的距離。
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【題目】三個質量均為1 kg的相同木塊a、b、c和兩個勁度系數(shù)均為500 N/m的相同輕彈簧p、q用輕繩連接如圖所示,其中a放在光滑水平桌面上。開始時p彈簧處于原長,木塊都靜止。現(xiàn)用水平力緩慢地向左拉p彈簧的左端,直到c木塊剛好離開水平地面為止,g取10 m/s2。則該過程p彈簧的左端向左移動的距離是
A. q彈簧上端移動的距離為2cm,p彈簧的左端向左移動的距離是4cm
B. q彈簧上端移動的距離為4cm,p彈簧的左端向左移動的距離是2cm
C. q彈簧上端移動的距離為4cm,p彈簧的左端向左移動的距離是8cm
D. q彈簧上端移動的距離為2cm,p彈簧的左端向左移動的距離是6cm
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【題目】如圖所示,質量為km小球a,用l1=0.4m的細線懸掛于O1點,質量為m小球b,用l2=0.8m的細線懸掛于O2點,且O1、O2兩點在同一條豎直線上。讓小球a靜止下垂,將小球b向右拉起,使細線水平,從靜止釋放,兩球剛好在最低點對心相碰。相碰后,小球a向左擺動,細線與豎直方向最大偏角為600,兩小球可視為質點,空氣阻力忽略不計,僅考慮首次碰撞。取g=10m/s2。
求:(1)兩球相碰前小球b的速度大。
(2)討論k可能的取值范圍
(3)所有滿足題干要求的碰撞情形中,k取何值時?機械能損失最多。
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【題目】如圖所示,為某電場的電場線和等勢面分布情況,對于各點,電勢最高的點是__________點,電場強度最大的點是__________點,將一正電荷從移至,電勢能__________,將其從移至,電場力做功為__________。
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