【題目】如圖所示,一重為的小球,在的豎直向上的拉力作用下,從A點由靜止出發(fā)沿AB向上運動, 作用后撤去。已知桿與球間的動摩擦因數(shù)為,桿足夠長,取。
求:(1)有作用的過程中小球的加速度;
(2)撤去瞬間小球的加速度;
(3)從撤去力F開始計時,小球經(jīng)多長時間將經(jīng)過距A點為2.25m的B點。
【答案】(1) 方向:沿桿向上 (2) 即大小為,方向沿桿向下(3)0.2s或0.75s
【解析】本題考查牛頓運動定律和運動學公式的綜合運用。
(1)小球的質(zhì)量
取沿桿向上為正方向,設在力作用時的加速度大小為,此時小球的受力如圖所示,
根據(jù)牛頓運動定律可得: ①
②
聯(lián)立解得 方向:沿桿向上
(2)撤去瞬間,小球的受力如圖所示,
設此時小球的加速度大小為,根據(jù)牛頓運動定律,可得 ③
④
解得 即大小為,方向沿桿向下
剛撤去時,小球的速度為
小球的位移為
撤去后,小球繼續(xù)向上運動的時間為
小球繼續(xù)向上運動的最大位移為
則小球向上運動的最大距離為
在上滑階段通過B點,即
解得 或者(舍)
小球返回時,受力如圖所示,
設此時小球的加速度大小為,根據(jù)牛頓運動定律,可得
解得 即大小為,方向沿桿向下
小球由頂端返回B點時有
解得
則通過B點時間為
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【題目】如圖所示,長度為L的輕繩上端固定在O點,下端系一質(zhì)量為m的小球(小球的大小可以忽略).已知重力加速度為g.
(1)在水平拉力F的作用下,輕繩與豎直方向的夾角為α,小球處于平衡狀態(tài).求力F的大小;
(2)由圖示位置無初速釋放小球,求當小球第一次通過最低點時的速度及輕繩對小球的拉力(不計空氣阻力).
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【題目】如圖所示,固定在豎直平面內(nèi)的絕緣細半圓管軌道在C點與絕緣的水平地面平滑連接,半圓管的半徑R=1.6m,管內(nèi)壁光滑,兩端口C,D連線沿豎直方向,CD右側(cè)存在場強大小E=1.5×103N/C、方向水平向左的勻強電場;水平面AB段表面光滑,長L1=6.75m,BC段表面粗糙,長L2=5.5m.質(zhì)量m=2.0kg、電荷量q=0.01C的帶正電小球在水平恒力F=10.0N的作用下從A點由靜止升始運動,經(jīng)過一段時間后撤去拉力F,小球進人半圓管后通過端口D時對圓管內(nèi)軌道有豎直向下的壓力ND=15N.小球與水平面BC段之間的動摩擦因數(shù)u=0.2,取g=10m/s2.求:
(1)小球通過端口D時的速度大小vD;
(2)小球通過半圓管中點P時與圓管的作用力大小NP;
(3)撤去拉力F時小球的速度大小v0.
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【題目】如圖所示,汽缸內(nèi)封閉一定質(zhì)量的某種理想氣體,活塞通過滑輪和一重物連接并保持平衡,已知活塞距缸口h=50cm,活塞面積S=10cm2,封閉氣體的體積為V1=1 500cm3,溫度0℃,大氣壓強p0=1.0×105 Pa,物體重G=50N,活塞重力及一切摩擦不計.緩慢升高環(huán)境溫度,封閉氣體吸收了Q=60J的熱量,使活塞剛好升到缸口.求:
(1)活塞剛好升到缸口時,氣體的溫度是多少?
(2)汽缸內(nèi)氣體對外界做多少功?
(3)氣體內(nèi)能的變化?
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【題目】木星是太陽系中最大的行星,它有眾多衛(wèi)星.觀察測出:木星繞太陽做圓周運動的半徑為r1、周期為T1;木星的某一衛(wèi)星繞木星做圓周運動的半徑為r2、周期為T2 . 已知萬有引力常量為G,則根據(jù)題中給定條件,下列說法正確的是( )
A.不能求出木星的質(zhì)量
B.能求出太陽與木星間的萬有引力
C.能求出木星與衛(wèi)星間的萬有引力
D.可以斷定 =
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【題目】如圖,電子射線管(A為其陰極),放在蹄形磁鐵的N、S兩極間,射線管的陰極(A)接直流高壓電源的_______極. 此時,熒光屏上的電子束運動徑跡將_________偏轉(zhuǎn).
A. 正、向上 B. 負、向下 C. 正、不 D. 負、向上
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【題目】“描繪小燈泡的伏安特性曲線”實驗中,提供的實驗器材有:
A.小燈泡(額定電壓為3.8V,額定電流為0.3A)
B.電流表A(量程0~0.6A,內(nèi)阻約為0.5Ω)
C.電壓表V(量程0~6V,內(nèi)阻約為5kΩ)
D.滑動變阻器R1(0~10Ω,2A)
E.滑動變阻器R2(0~100Ω,0.2A)
F.電源(電動勢6V,內(nèi)阻不計)
G.開關(guān)及導線若干
(1)實驗中滑動變阻器應選_______(選填“R1”或“R2”)。
(2)該同學設計了實驗測量電路,通過改變滑動變阻器滑片的位置,使電流表的讀數(shù)從零開始變化,記錄多組電壓表的讀數(shù)U和電流表的讀數(shù)I。請在圖甲中用筆畫線代替導線將實驗電路連接完整___。
(3)若將此燈泡與電動勢為4V、內(nèi)阻為10Ω的電源相連,通過燈泡的電流約為 __A。
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【題目】如圖,一個人站在水平地面上的長木板上用力F向右推箱子,木板、人、箱子均處于靜止狀態(tài),三者的質(zhì)量均為m,重力加速度為g,則()
A. 人受到的摩擦力方向向右
B. 地面對木板的摩擦力方向向左
C. 木板對地面的壓力大小為3mg
D. 若人用斜向下的力推箱子,則木板對地面的壓力會大于3mg
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【題目】火星(如圖所示)是太陽系中與地球最為類似的行星,人類對火星生命的研究在今年因“火星表面存在流動的液態(tài)水”的發(fā)現(xiàn)而取得了重要進展.若火星可視為均勻球體,火星表面的重力加速度為g火星半徑為R,火星自轉(zhuǎn)周期為T,萬有引力常量為G.求:
(1)火星的平均密度ρ.
(2)火星的同步衛(wèi)星距火星表面的高度h.
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