【題目】如下圖所示,白色傳送帶A、B兩端距離L=24m,以速度v0=8m/s逆時針勻速轉動,并且傳送帶與水平面的夾角為θ=30°,現(xiàn)將一質(zhì)量為m=2kg的煤塊輕放在傳送帶的A端,煤塊與傳送帶間動摩擦因數(shù),取g=10m/s2,則下列敘述正確的是( )
A. 煤塊從A端運動到B端所經(jīng)歷時間為3.5s
B. 煤塊從A端運動到B端重力的平均功率為120W
C. 煤塊從A端運動到B端留下的黑色痕跡為4m
D. 煤塊從A端運動到B端因摩擦產(chǎn)生的熱量為24J
【答案】C
【解析】煤塊放在傳送帶后受到沿斜面向下的滑動摩擦力作用,一定先向下做勻加速直線運動。設經(jīng)過時間t1,煤塊的速度與傳送帶相同,勻加速運動的加速度大小為a1,則根據(jù)牛頓第二定律得:mgsinθ+μmgcosθ=ma1,可得 a1=g(sinθ+μcosθ)=10×(sin30°+×cos30°)=8m/s2;由 v0=a1t1 得 t1=1s;此過程通過的位移大小為 x1=t1=×1m=4m<L。由于mgsinθ>μmgcosθ.故煤塊速度大小等于傳送帶速度大小后,繼續(xù)勻加速向下運動,受到的滑動摩擦力沿斜面向上。設煤塊接著做勻加速運動的加速度為a2,運動的時間為t2,則mgsinθ-μmgcosθ=ma2,可得 a2=g(sinθ-μcosθ)=10×(sin30°-0.5×cos30°)=2m/s2;由L-x1=v0t2+a2t22,代入數(shù)據(jù)得:24-4=8t2+×2×t22,解得 t2=2s。故煤塊從A到B的運動時間是t=t1+t2=3s。故A錯誤。煤塊從A端運動到B端時速度 v=v0+a2t2=8+2×2=12m/s,此時重力的瞬時功率為 P=mgvsinθ=2×10×12×sin30°=120W,故B錯誤。由于兩個過程煤塊與傳送帶間的相對位移大小(v0t1-x1)=[(L-x1)-v0t2],所以煤塊從A端運動到B端留下的黑色痕跡長度為 S=v0t1-x1=8×1-4=4m。故C正確。煤塊從A端運動到B端因摩擦產(chǎn)生的熱量為 Q=μmgcosθ{(v0t1-x1)+[(L-x1)-v0t2]}代入數(shù)據(jù)解得 Q=48J,故D錯誤。故選C。
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【題目】在“用DIS研究小車加速度與所受合外力的關系”實驗中時,甲、乙兩組分別用如圖A.、B.所示的實驗裝置實驗,重物通過細線跨過滑輪拉相同質(zhì)量小車,位移傳感器B.隨小車一起沿水平軌道運動,位移傳感器A.固定在軌道一端.甲組實驗中把重物的重力作為拉力F,乙組直接用力傳感器測得拉力F,改變重物的重力重復實驗多次,記錄多組數(shù)據(jù),并畫出a-F圖像。
(1)位移傳感器B.屬于_______________。(填“發(fā)射器”或“接收器”)
(2)甲組實驗把重物的重力作為拉力F的條件是__________________。
(3)圖C.中符合甲組同學做出的實驗圖像的是____;符合乙組同學做出的實驗圖像的是__。
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【題目】如圖所示是小明同學畫的幾種人造地球衛(wèi)星軌道的示意圖,視地球為均勻質(zhì)量的球體,其中 a 衛(wèi)星的軌道平面過地軸,b 衛(wèi)星軌道與地軸夾角為一銳角,c 衛(wèi)星軌道為與地軸垂直的橢圓。則
A. 三個衛(wèi)星都不可能是地球同步衛(wèi)星
B. 各軌道運行的衛(wèi)星的速度大小始終不變
C. 如果各衛(wèi)星質(zhì)量相等,它們的機械能也相等
D. c 衛(wèi)星在遠地點的速度可能大于第一宇宙速度
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【題目】如圖所示,光滑半圓柱體固定在水平面上,球心O的正上方O/處固定一光滑的小定滑輪,細線的一端拴一小球A,另一端繞過定滑輪。今用一外力F拉細線,將小球從圖中位置慢慢拉至B,在此過程中,小球A對光滑半球的壓力FN、對細線的拉力F的大小變化情況是( )
A. FN變大,F不變
B. FN變小,F變大
C. FN不變,F變小
D. FN變大,F變小
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【題目】滑板運動是一項非常刺激的水上運動,研究表明,在進行滑板運動時,水對滑板的作用力N垂直于板面,大小為kv2,其中v為滑板速率(水可視為靜止)。某次運動中,在水平牽引力的作用下,當滑板和水面的夾角θ=37°時(如圖所示),滑板做勻速直線運動,相應的k=54 kg/m,人和滑板的總質(zhì)量為108 kg,試求:(重力加速度g取10 m/s2,sin 37°=0.6,忽略空氣阻力)
(1)水平牽引力F的大小;
(2)滑板的速率。
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【題目】如圖所示,在水平地面上的A點以v1速度跟地面成θ角射出一彈丸,恰好以v2的速度垂直穿入豎直壁上的小孔B,下面說法正確的是( )
A. 在B點以跟v2大小相等的速度,跟v2方向相反射出彈丸,它必定落在地面上的A點
B. 在B點以跟v1大小相等的速度,跟v2方向相反射出彈丸,它必定落在地面上的A點
C. 在B點以跟v1大小相等的速度,跟v2方向相反射出彈丸,它必定落在地面上A點的左側
D. 在B點以跟v1大小相等的速度,跟v2方向相反射出彈丸,它必定落在地面上A點的右側
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【題目】將小砝碼置于桌面上的薄紙板上,用水平向右的拉力將紙板迅速抽出,砝碼的移動很小,幾乎觀察不到,這就是大家熟悉的慣性演示實驗.若砝碼的質(zhì)量為m1=0.1 kg,紙板的質(zhì)量為m2=0.2 kg,砝碼和紙板間的動摩擦因數(shù)μ1=0.1,砝碼和桌面間及紙板與桌面間的動摩擦因數(shù)均為μ2=0.2。某次實驗時,紙板抽出后,砝碼剛好停在桌子邊緣,已知砝碼與紙板左端的距離d=0.08 m,砝碼到桌子右端的距離l=0.12 m,取g=10 m/s2。求:
(1)紙板所受摩擦力的大。
(2)砝碼運動的時間;
(3)紙板所受拉力的大小。
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【題目】如圖所示,a為放在地球赤道上隨地球一起轉動的物體,b、c、d為在圓軌道上運行的衛(wèi)星,軌道平面均在地球赤道面上,其中b是近地衛(wèi)星,c是地球同步衛(wèi)星.若a、b、c、d的質(zhì)量相同,地球表面附近的重力加速度為g,則下列說法中正確的是
A. b衛(wèi)星轉動的線速度大于7.9km/s
B. a、b、c、d的周期大小關系為Ta <Tb <Tc <Td
C. a和b的向心加速度都等于重力加速度g
D. 在b、c、d中,b的動能最大,d的機械能最大
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【題目】如圖是一列簡諧波在某一時刻的波形圖像,下列說法中正確的是( )
A. 質(zhì)點B、F在振動過程中位移總是相同
B. 質(zhì)點A、C、E、G、I在振動過程中位移總是相同
C. 質(zhì)點D、H的平衡位置間的距離是一個波長
D. 質(zhì)點A、I在振動過程中位移總是相同,它們的平衡位置間的距離是一個波長
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