【題目】如圖所示,在傾角為30的足夠長的光滑的斜面上有一質(zhì)量為m的物體,它受到沿斜面方向的力F的作用。力F可按圖(a)、(b)(c)、(d)所示的四種方式隨時間變化(圖中縱坐標是F與mg的比值,力沿斜面向上為正)。已知此物體在t=0時速度為零,若用v1、v2、v3、v4分別表示上述四種受力情況下物體在3秒末的速率,則這四個速率中最大的是( )
A.v1B.v2C.v3D.v4
【答案】C
【解析】
試題物體受到重力、支持力與拉力作用,物體所受到的合力等于拉力F與重力平行于斜面向下的分力之和,重力的斜向下分力Gx =mgsin30°=0.5mg;
如圖(a)所示,在前兩秒內(nèi),F=0.5mg,方向向下,物體受到的合力為mg,方向向下,物體向下做加速度為g的勻加速運動,在第3s內(nèi),物體受到的合力為零,物體做勻速直線運動,則3s末物體速度v=2g;
如圖(b)所示,0~1s,物體所受合力為零,物體靜止,在1s~2s內(nèi),物體向下做勻加速運動,加速度為0.5g,在2s~3s內(nèi),物體向下做勻加速運動,加速度為g,3s末物體速度v=0.5g×1+g×1=1.5g;
如圖(c)所示,物體在0~1s內(nèi)向下做勻加速運動a=0.5g,在1~3s內(nèi),向下做勻加速運動加速度為g,3s末速度v=2.5g;
如圖(d)所示,物體在0~2s內(nèi)向下做勻加速直線運動,加速度為g,在2~3s內(nèi),向下做勻減速運動,加速度為0.5g,3s末速度v=2g-0.5g=1.5g;故這四個速率中最大的是v3.故C正確;
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【題目】將一束等離子體(即高溫下電離的氣體,含有大量帶正電和帶負電的微粒,而從整體上來說呈電中性)噴入磁場,由于等離子體在磁場力的作用下運動方向發(fā)生偏轉(zhuǎn),磁場中的兩塊金屬板A和B上就會聚集電荷,從而在兩板間產(chǎn)生電壓.在圖示磁極配置的情況下,下列表述正確的是( )
A. 金屬板A的電勢較高
B. 通過電阻R的電流方向是b→R→a
C. 等離子體在A、B間運動時,磁場力對等離子體做正功
D. 等離子體在A、B間運動時,磁場力對等離子體不做功
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【題目】在做“研究勻變速直線運動”的實驗時,得到一條紙帶如圖所示,A、B、C、D、E、F、G為計數(shù)點,每兩個計數(shù)點間還有4個點未畫出, , ,,.
(1)為了達到實驗的目的,除了有電磁打點計時器含頻率為50Hz的電源、紙帶、小車、細繩、導線、鉤碼、長木板外,還需要的測量儀器有______ ;
(2)電磁打點計時器所用的電源為____(填直流電源或交流電源),打點周期為___ s,圖中兩計數(shù)點的時間間隔T=______ s;
(3)打點計時器在打B點時小車的瞬時速度vB______m/s(計算時保留兩位有效數(shù)字);
(4)采用“逐差法”計算小車的加速度的表達式為______ .
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【題目】如圖甲,輕彈簧一端固定在地面上,在彈簧上端輕輕放上質(zhì)量為M的物塊,物塊的振幅為A,F(xiàn)把該輕彈簧放在光滑水平軌道上,左端固定,右端連接質(zhì)量為的豎直擋板,處于原長時擋板位于軌道上的B點。水平軌道的右側(cè)與傾角為37°的斜面在D點平滑連接,斜面與圓軌道相切于E點,斜面長度x和圓軌道的半徑R相等,A,OF、OG分別是圓軌道的水平半徑和豎直半徑,B、C、D、E、F、G均在同一豎在面內(nèi),斜面和圓弧軌道均是粗糙的。用物塊M通過擋板壓縮彈簧到C點,使BC=2A,從靜止釋放,M與擋板分離后沖上斜面,恰好能運動到G點。物塊在圓弧上EF、FG兩段上克服摩擦力做的功相等,在F點時對軌道的壓力=3.2Mg,已知sin37°=0.6,co37°=0.8,重力加速度為g,求:
(1)甲圖中彈簧的最大彈性勢能;
(2)物塊與擋板脫離時的速度大;
(3)物塊在圓弧FG段上克服摩擦力做的功;
(4)物塊與斜面之間的動摩擦因數(shù)。
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【題目】“碰撞中的動量守恒”實驗裝置如圖甲所示,讓質(zhì)量為m1的小球A從斜槽上的某一位置自由滾下,與靜止在支柱上質(zhì)量為m2的小球B發(fā)生對心碰撞.
(1)安裝軌道時,要求軌道末端____________.
(2)兩小球的質(zhì)量應(yīng)滿足m1____________m2
(3)用游標卡尺測小球直徑時的讀數(shù)如圖乙所示,則小球的直徑d=___________cm.
(4)實驗中還應(yīng)測量的物理量是_______
A.兩小球的質(zhì)量m1和m2
B.小球A的初始高度h
C.軌道末端切線離地面的高度H
D.兩小球平拋運動的時間t
E.球A單獨滾下時的落地點P與O點距離SOP
F.碰后A、B兩小球的落地點M、N與O點距離SOM和SON
(5)若碰撞中動量守恒,根據(jù)圖中各點間的距離,下列式子可能成立的是_______
A. B.
C. D.
(6)若碰撞為彈性碰撞,除動量守恒外,還需滿足的關(guān)系式是________.(用所測物理量的字符表示)
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【題目】如圖所示,物體從光滑斜面的頂端A點由靜止開始勻加速下滑,經(jīng)過B點后進入粗糙的水平面做勻減速運動(設(shè)經(jīng)過B點前后速度大小不變),最后停在C點.每隔0.2s通過速度傳感器測量物體的速度,下表給出了部分測量數(shù)據(jù)(g=10m/s2)。求:
(1)在水平面上勻減速運動的加速度?
(2)從開始運動到停止所用的總時間?
(3)斜面的長度L?
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【題目】如圖,兩勁度系數(shù)均為k的同樣的輕彈性繩的上端固定在一水平面上,下端懸掛一質(zhì)量為m的小物塊。平衡時,輕彈性繩與水平面的夾角為0,彈性繩長度為l0.現(xiàn)將小物塊向下拉一段微小的距離后從靜止釋放。
(1)證明小物塊做簡諧振動;
(2)若k=0.50N/m、m=50g、0=30°、l0=2.0m,重力加速度g=9.8 m/s。,求小物塊做簡諧振動的周期T;
(3)當小物塊下拉的距離為0.010m時,寫出此后該小物塊相對于平衡位置的偏離隨時間變化的方程。已知:當x<<1時,, .
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【題目】一物體以某一初速度在粗糙的水平面上做勻減速直線運動,最后靜止下來.若物體在最初5 s內(nèi)通過的位移與最后5 s內(nèi)通過的位移之比為x1∶x2=11∶5,物體運動的加速度大小為a=1 m/s2,則( )
A. 物體運動的時間可能大于10 s
B. 物體在最初5 s內(nèi)通過的位移與最后5 s內(nèi)通過的位移之差為x1-x2=15 m
C. 物體運動的時間為8 s
D. 物體的初速度為10 m/s
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【題目】研究小車勻變速直線運動的實驗裝置如圖(a)所示,其中斜面傾角θ可調(diào),打點計時 器的工作頻率為50HZ,紙帶上計數(shù)點的間距如圖(b)所示,圖中每相鄰兩點之間還有4個記 錄點未畫出。
(1)部分實驗步驟如下:
A.測量完畢,關(guān)閉電源,取出紙帶
B.接通電源,待打點計時器工作穩(wěn)定后放開小車
C.將小車依靠在打點計時器附近,小車尾部與紙帶相連
D.把打點計時器固定在平板上,讓紙穿過限位孔
上述實驗步驟的正確順序是:__________(用字母填寫)。
(2)圖(b)中標出的相鄰兩計數(shù)點的時間間隔T=_________s。
(3)為了充分利用記錄數(shù)據(jù),減小誤差,小車加速度大小的計算式應(yīng)為a=__________(用T、s1、s2、s3、s4、s5、s6表示)。
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