【題目】如圖所示,一質(zhì)量不計的細(xì)線繞過無摩擦的輕質(zhì)小定滑輪O與質(zhì)量為5m的砝碼相連,另一端與套在一根固定光滑的豎直桿上質(zhì)量為m的圓環(huán)相連,直桿上有A、C、B三點,且C為AB的中點,AO與豎直桿的夾角θ=53°,C點與滑輪O在同一水平高度,滑輪與豎直桿相距為L,重力加速度為g,設(shè)直桿足夠長,圓環(huán)和砝碼在運動過程中不會與其他物體相碰。現(xiàn)將圓環(huán)從A點由靜止釋放(已知sin 53°=0.8,cos53°=0.6),試求:
(1)砝碼下降到最低點時,圓環(huán)的速度大;
(2)圓環(huán)下滑到B點時的速度大小;
(3)圓環(huán)能下滑的最大距離;
(4)圓環(huán)下滑到最大距離時砝碼的加速度大小。
【答案】(1)(3) (3) (4)
【解析】試題分析:根據(jù)圓環(huán)的受力情況分析速度變化情況,當(dāng)圓環(huán)運動到B點時,重物下降到最低點位置,則取環(huán)與重物作為系統(tǒng),由于只有重力做功,所以系統(tǒng)的機械能守恒,因此根據(jù)機械能守恒定律可解出圓環(huán)的速度大;當(dāng)圓環(huán)下滑到最大距離時,圓環(huán)與重物的速度均為零,再由機械能守恒定律,結(jié)合幾何關(guān)系可求出圓環(huán)下滑的最大距離;應(yīng)用牛頓第二定律分別對砝碼和圓環(huán)分析,再根據(jù)它們間的加速度關(guān)系求解。
(1)當(dāng)圓環(huán)到達(dá)C點時,砝碼下降到最低點,此時砝碼速度為零
圓環(huán)下降高度為:
砝碼下降高度為:
由系統(tǒng)機械能守恒:
則圓環(huán)的速度:
(2)當(dāng)圓環(huán)運動到B點時,下滑的高度,而砝碼的高度不變,設(shè)圓環(huán)的速度為v2,此時砝碼的速度為v2cos 53°.由系統(tǒng)機械能守恒
得圓環(huán)下滑到B點時的速度
(3)當(dāng)圓環(huán)下滑最大距離為H時,圓環(huán)和砝碼的速度均為零
砝碼上升的高度
由系統(tǒng)機械能守恒,圓環(huán)重力勢能的減少量等于砝碼重力勢能的增加量,即
mgH=5mgΔH
得圓環(huán)能下滑的最大距離
(4) 設(shè)圓環(huán)下滑的最低點為D,下滑到D時OD段繩與豎直方向的夾角為37°。
設(shè)此時繩上拉力大小為T,
對砝碼應(yīng)用牛頓第二定律:5mg-T=5m a2
對圓環(huán)在豎直方向應(yīng)用牛頓第二定律:T cos 37°-mg=m a1
砝碼加速度a2與圓環(huán)加速度a1的關(guān)系為:a1 cos 37°=a2
解得:
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【題目】如圖甲,筆記本電腦底座一般設(shè)置有四個卡位用來調(diào)節(jié)角度.某同學(xué)將電腦放在散熱底座上,為了獲得更好的舒適度,由原卡位1調(diào)至卡位4(如圖乙),電腦始終處于靜止?fàn)顟B(tài),則( 。
A. 電腦受到的支持力與摩擦力兩力大小之和等于其重力
B. 電腦受到的摩擦力變大
C. 散熱底座對電腦的作用力不變
D. 電腦受到的支持力變小
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【題目】有一批記者乘飛機從上海來到西藏旅游,他們托運的行李與在上海時比較,行李的質(zhì)量將_______.(填“變大”“不變”或“變小”);所受的重力的大小將_______.(填“變大”“不變”或“變小”).
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【題目】關(guān)于力和物體運動的關(guān)系,下列說法正確的是( )
A. 一個物體受到的合外力越大,它的速度就越大
B. 一個物體受到的合外力越大,它的速度的變化量就越大
C. 一個物體受到的合外力越大,它的速度的變化就越快
D. 一定質(zhì)量的物體受到的合外力越大,它的加速度就越大
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【題目】對電磁打點計時器和電火花計時器的有關(guān)說法中,正確的是
A. 電磁打點計時器和電火花計時器都是使用交流電
B. 兩種打點計時器的打點頻率與交流電源的頻率一樣
C. 電火花計時器在紙帶上打點是靠振針和復(fù)寫紙
D. 電磁打點計時器在紙帶上打點是靠電火花和墨粉
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【題目】電子的發(fā)現(xiàn)是人類對物質(zhì)結(jié)構(gòu)認(rèn)識上的一次飛躍,開創(chuàng)了探索物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)的新時代,下列關(guān)于電子的說法正確的是
A. JJ湯姆遜發(fā)現(xiàn)不同物質(zhì)發(fā)出的陰極射線的粒子比荷相同,這種粒子即電子
B. 衰變時原子核會釋放電子,說明電子也是原子核的組成部分
C. 電子穿過晶體時會產(chǎn)生衍射圖樣,這證明了電子具有粒子性
D. 射線是高速電子流,它的穿透能力比射線和射線都弱
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【題目】矩形線圈在勻強磁場中勻速轉(zhuǎn)動,當(dāng)線圈通過中性面時,下列說法中正確的是( )
A. 穿過線圈的磁通量最大,線圈中的感應(yīng)電動勢最大
B. 穿過線圈的磁通量最大,線圈中的感應(yīng)電動勢等于零
C. 穿過線圈的磁通量等于零,線圈中的感應(yīng)電動勢最大
D. 穿過線圈的磁通量等于零,線圈中的感應(yīng)電動勢等于零
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【題目】豎直平面內(nèi)有一直角形內(nèi)徑處處相同的細(xì)玻璃管,A端封閉,C端開口,最初AB段處于水平狀態(tài),中間有一段水銀將氣體封閉在A端,各部分尺寸如圖所示,外界大氣壓強=75cmHg。
(1)若從C端緩慢注入水銀,使水銀與端管口平齊,需要注入水銀的長度為多少?
(2)若在豎直平面內(nèi)將玻璃管順時針緩慢轉(zhuǎn)動90°,最終AB段處于豎直,BC段處于水平位置時,封閉氣體的長度變?yōu)槎嗌?(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)
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【題目】關(guān)于家庭安全用電,下列做法正確的是( )
A. 將多個大功率電器在同一個移動插座上并同時使用
B. 所有家用電器都使用二孔插座
C. 打掃衛(wèi)生時用濕抹布擦拭正在工作中的電器
D. 家庭電路設(shè)計時需根據(jù)使用的電器功率大小和使用情況考慮供電電線的粗細(xì)
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