【題目】如圖所示,一足夠長(zhǎng)的水平傳送帶以速度v0勻速運(yùn)動(dòng),質(zhì)量均為m的小物塊P和小物塊Q由通過滑輪組的輕繩連接,輕繩足夠長(zhǎng)且不可伸長(zhǎng).某時(shí)刻物塊P從傳送帶左端以速度2v0沖上傳送帶,P與定滑輪間的繩子水平.已知物塊P與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.25,重力加速度為g,不計(jì)滑輪的質(zhì)量與摩擦.求:
(1)運(yùn)動(dòng)過程中小物塊P、Q的加速度大小之比;
(2)物塊P剛沖上傳送帶到右方最遠(yuǎn)處的過程中,PQ系統(tǒng)機(jī)械能的改變量;
(3)若傳送帶以不同的速度v(0<v<2v0)勻速運(yùn)動(dòng),當(dāng)v取多大時(shí)物塊P向右沖到最遠(yuǎn)處時(shí),P與傳送帶間產(chǎn)生的摩擦熱最?最小值為多大?
【答案】
(1)解:設(shè)P的位移、加速度大小分別為s1、a1,Q的位移、加速度大小分別為s2、a2,
因s1=2 s2,故a1=2a2
答:運(yùn)動(dòng)過程中小物塊P、Q的加速度大小之比是2:1;
(2)解:對(duì)P有:μmg+T=ma1
對(duì)Q有:mg﹣2T=ma2
得:T=0.35mg,a1=0.6g
P先減速到與傳送帶速度相同,設(shè)位移為x1,
共速后,由于f=μmg< mg,P不可能隨傳送帶一起勻速運(yùn)動(dòng),繼續(xù)向右減速,
設(shè)此時(shí)P加速度為a1′,Q的加速度為
對(duì)P有:T﹣μmg=ma1′,對(duì)Q有:mg﹣2T=ma2’解得:a1′=0.2g
設(shè)減速到0位移為x2,
PQ系統(tǒng)機(jī)械能的改變量等于摩擦力對(duì)P做的功,△E=﹣μmgx1+μmgx2=0
答:物塊P剛沖上傳送帶到右方最遠(yuǎn)處的過程中,PQ系統(tǒng)機(jī)械能的改變量;
(3)解:第一階段P相對(duì)皮帶向前,相對(duì)路程:
第二階段相對(duì)皮帶向后,相對(duì)路程:
摩擦產(chǎn)生的熱Q=μmg(S1+S2)=
當(dāng) 時(shí),
摩擦熱最小
答:若傳送帶以不同的速度v(0<v<2v0)勻速運(yùn)動(dòng),當(dāng) 時(shí)物塊P向右沖到最遠(yuǎn)處時(shí),P與傳送帶間產(chǎn)生的摩擦熱最小,最小值為
【解析】本題考察牛頓第二定律的應(yīng)用及功能關(guān)系,正確理解功能之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系是解題的關(guān)鍵,解題時(shí)要明確熱量等于摩擦力與相對(duì)位移的乘積。
【考點(diǎn)精析】根據(jù)題目的已知條件,利用功能關(guān)系的相關(guān)知識(shí)可以得到問題的答案,需要掌握當(dāng)只有重力(或彈簧彈力)做功時(shí),物體的機(jī)械能守恒;重力對(duì)物體做的功等于物體重力勢(shì)能的減少:W G =E p1 -E p2;合外力對(duì)物體所做的功等于物體動(dòng)能的變化:W 合 =E k2 -E k1 (動(dòng)能定理);除了重力(或彈簧彈力)之外的力對(duì)物體所做的功等于物體機(jī)械能的變化:W F =E 2 -E 1.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,一質(zhì)量為m、帶電荷量為q的物體處于場(chǎng)強(qiáng)按E=E0-kt(E0、k均為大于零的常數(shù),取水平向左為正方向)變化的電場(chǎng)中,物體與豎直墻壁間動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,當(dāng)t=0時(shí)刻物體處于靜止?fàn)顟B(tài).若物體所受的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,且電場(chǎng)空間和墻面均足夠大,下列說(shuō)法正確的是( )
A. 物體開始運(yùn)動(dòng)后加速度不斷增大
B. 物體開始運(yùn)動(dòng)后加速度先增加、后減小
C. 經(jīng)過時(shí)間t=E0/k,物體在豎直墻壁上的位移達(dá)最大值
D. 經(jīng)過時(shí)間t=(μqE0-mg)/μkq,物體運(yùn)動(dòng)速度達(dá)最大值
【答案】AC
【解析】試題分析:電場(chǎng)改變方向之前,物體沿豎直墻運(yùn)動(dòng),由于水平方向支持力與電場(chǎng)力相等,電場(chǎng)強(qiáng)度減弱,所以支持力減小,故摩擦力減小,所以物體受到的重力和摩擦力的合力增大;電場(chǎng)改為水平向右時(shí),物體受互相垂直的重力和電場(chǎng)力,而電場(chǎng)力隨電場(chǎng)強(qiáng)度的增大而增大,所以合力增大,因此,整個(gè)過程中,物體運(yùn)動(dòng)的加速度不斷增大,且速度不斷增大,故A正確,B錯(cuò)誤;當(dāng)電場(chǎng)強(qiáng)度為零時(shí),物體開始離開墻壁,即,所以,物體在豎直墻壁上的位移達(dá)最大值,故C正確;根據(jù)A選項(xiàng)分析,物體運(yùn)動(dòng)的加速度不斷增大,且速度不斷增大,故D錯(cuò)誤。
考點(diǎn):牛頓第二定律、電場(chǎng)強(qiáng)度
【名師點(diǎn)睛】本題關(guān)鍵要找出物體的合力,對(duì)物體僅僅受力分析,運(yùn)用牛頓第二定律求出物體的加速度大小和方向,根據(jù)物體的初狀態(tài)確定物體的運(yùn)動(dòng)情況,由于電場(chǎng)強(qiáng)度是隨時(shí)間變化的,求合力時(shí)應(yīng)注意其大小和方向。
【題型】單選題
【結(jié)束】
11
【題目】如圖所示為某海上救援船的機(jī)械臂工作的示意圖。機(jī)械臂AB、BC由高強(qiáng)度的輕質(zhì)材料制成,A端固定一個(gè)定滑輪,BC可以繞B自由轉(zhuǎn)動(dòng)。鋼絲繩的一端穿過C點(diǎn)并固定,另一端纏繞于可以轉(zhuǎn)動(dòng)的立柱D上,其質(zhì)量可以忽略不計(jì)。在某次轉(zhuǎn)移貨物的過程中,機(jī)械臂AB始終保持豎直。下列說(shuō)法正確的是( )
A. 保持BC不動(dòng),使AB緩慢伸長(zhǎng),則BC所受的力增大
B. 保持AB不動(dòng),緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)立柱D,使CA變長(zhǎng),則BC所受的力大小保持不變
C. 保持AB不動(dòng),使BC緩慢伸長(zhǎng),則BC所受的力增大
D. 保持AB不動(dòng),使BC緩慢伸長(zhǎng)且逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),BC所受的力增大
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,木板可繞固定水平軸O轉(zhuǎn)動(dòng).木板從水平位置OA緩慢轉(zhuǎn)到OB位置,木板上的物塊始終相對(duì)于木板靜止.在這一過程中,物塊的重力勢(shì)能增加了2J.用FN表示物塊受到的支持力,用Ff表示物塊受到的摩擦力.在此過程中,以下判斷正確的是( )
A.FN和Ff對(duì)物塊都不做功
B.FN對(duì)物塊做功為2 J,F(xiàn)f對(duì)物塊不做功
C.FN對(duì)物塊不做功,F(xiàn)f對(duì)物塊做功為2 J
D.FN和Ff對(duì)物塊所做功的代數(shù)和為0
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,小球沿足夠長(zhǎng)的斜面向上做勻變速直線運(yùn)動(dòng),依次經(jīng)a、b、c、d到達(dá)最高點(diǎn)e.已知ab=bd=6m,bc=1m,小球從a到c和從c到d所用的時(shí)間都是2s,設(shè)小球經(jīng)b、c時(shí)的速度分別為vb、vc , 則:
(1)vb、vc分別為多少?
(2)Xde=?
(3)從d到e所用時(shí)間為多少?
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】教師在黑板上畫圓,圓規(guī)腳之間的距離是25cm,他保持這個(gè)距離不變,讓粉筆在黑板上勻速的畫了一個(gè)圓,粉筆的線速度是2.5m/s.關(guān)于粉筆的運(yùn)動(dòng),有下列說(shuō)法:
①角速度是0.1rad/s;
②角速度是10rad/s;
③周期是10s;
④周期是0.628s;
⑤頻率是10Hz;
⑥頻率是1.59Hz;
⑦轉(zhuǎn)速小于2r/s;
⑧轉(zhuǎn)速大于2r/s.
下列哪個(gè)選項(xiàng)中的結(jié)果是全部正確的( )
A. ①③⑤⑦ B. ②④⑥⑧
C. ②④⑥⑦ D. ②④⑥⑧
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】在“驗(yàn)證牛頓第二定律”的實(shí)驗(yàn)中,采用如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置,小車及車中砝碼的質(zhì)量用M表示,盤及盤中砝碼的質(zhì)量用m表示,小車拖動(dòng)后面的紙帶,小車的加速度可由紙帶上打出的點(diǎn)計(jì)算出.
(1)當(dāng)M與m的大小關(guān)系滿足______時(shí),才可以認(rèn)為繩對(duì)小車的拉力大小等于盤及盤中砝碼的重力.
(2)某一組同學(xué)在做加速度與質(zhì)量的關(guān)系實(shí)驗(yàn)時(shí),保持盤及盤中砝碼的質(zhì)量一定,改變小車及車中砝碼的質(zhì)量,測(cè)出相應(yīng)的加速度,采用圖象法處理數(shù)據(jù).為了比較容易地檢查出加速度a與質(zhì)量M的關(guān)系,應(yīng)該做a與______的圖象.
(3)如圖(a)是甲同學(xué)根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)做出的a-F圖線,說(shuō)明實(shí)驗(yàn)存在的問題是______.
(4)乙、丙同學(xué)用同一裝置做實(shí)驗(yàn),畫出了各自得到的a-F圖線,如圖(b)所示,兩個(gè)同學(xué)做實(shí)驗(yàn)時(shí)的哪一個(gè)物理量取值不同?答:______.
(5)已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電頻率為50Hz,每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)未畫出,利用圖3給出的數(shù)據(jù)可求出小車運(yùn)動(dòng)的加速度a=______.(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】在“探究力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)中,用圖釘把橡皮條的一端固定在板上的A點(diǎn),在橡皮條的另一端拴上兩條細(xì)繩,細(xì)繩另一端系著繩套B、C(用來(lái)連接彈簧測(cè)力計(jì))。其中A為固定橡皮筋的圖釘,O為橡皮筋與細(xì)繩的結(jié)點(diǎn),OB和OC為細(xì)繩。
⑴、在實(shí)驗(yàn)中,某同學(xué)第一步用兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)分別鉤住兩個(gè)細(xì)繩套互成角度地拉橡皮條,使結(jié)點(diǎn)達(dá)到某一位置O,并記下O點(diǎn)位置;第二步用一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)鉤住細(xì)繩套拉橡皮條,使結(jié)點(diǎn)達(dá)到同一位置O點(diǎn)。第一步中還必須記錄的是( )
A、兩細(xì)繩的長(zhǎng)度和兩細(xì)繩的方向
B、兩細(xì)繩套的方向和兩彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)
C、橡皮條伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度和兩細(xì)繩的方向
D、兩彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)和橡皮條伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度
⑵、在實(shí)驗(yàn)中,如果只將細(xì)繩換成橡皮筋,其它步驟沒有改變,那么實(shí)驗(yàn)結(jié)果_________ (填“會(huì)”或“不會(huì)”)發(fā)生變化.
⑶、本實(shí)驗(yàn)采用的科學(xué)方法是( )
A.理想實(shí)驗(yàn)法 B.控制變量法
C.建立物理模型法 D.等效替代法
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】實(shí)驗(yàn)表明表面積一定的物體,在相對(duì)于空氣的運(yùn)動(dòng)速率不大時(shí),物體受到的空氣阻力與相對(duì)于空氣的速率成正比。某研究性學(xué)習(xí)小組據(jù)此設(shè)計(jì)出一種測(cè)量風(fēng)速的力學(xué)裝置。如圖所示,用輕質(zhì)細(xì)線懸掛一定質(zhì)量的小球,在懸點(diǎn)正下方固定一把刻度尺,刻度尺下邊沿距離懸點(diǎn)2.00cm,且刻度尺剛好與細(xì)線不接觸。在無(wú)風(fēng)的天氣里,細(xì)線正對(duì)刻度尺上“5”刻線;當(dāng)擺球受到水平向左的風(fēng)力作用時(shí),懸線向左偏高豎直方向某一角度,而且風(fēng)速和懸線偏角有一一對(duì)應(yīng)關(guān)系。若水平向左的風(fēng)速為4m/s時(shí),懸線正對(duì)刻度尺上“3”刻線。求細(xì)線正對(duì)刻度尺上“2”刻線時(shí)對(duì)應(yīng)的水平風(fēng)速。(懸線受風(fēng)力作用的影響可忽略)
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】某同學(xué)用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。
(1)對(duì)于本實(shí)驗(yàn)操作的說(shuō)法正確的是(________)
A.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的兩個(gè)限位孔應(yīng)在同一條豎直線上
B.應(yīng)用秒表測(cè)出重物下落的時(shí)間
C.重物的密度和質(zhì)量選用的大些,有利于減小誤差
D.重物的密度和質(zhì)量選用的小些,有利于減小誤差
(2)若實(shí)驗(yàn)中所用重物的質(zhì)量m=1kg.某同學(xué)選取了一條前兩個(gè)點(diǎn)間距接近2mm的紙帶,0是打下的第一個(gè)點(diǎn),打點(diǎn)時(shí)間間隔為0.02s,則在紙帶上打下點(diǎn)3時(shí)的速度v=________m/s,此時(shí)重物的動(dòng)能=______J,從打下點(diǎn)0到至打下點(diǎn)3的過程中重物的重力勢(shì)能減少量=_______J,由此可得出的結(jié)論是___________________________。(g取9.8m/s,結(jié)果均保留三位有效數(shù)字)
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