【題目】如圖所示,一段平直的馬路上,一輛校車從一個紅綠燈口由靜止開始做勻加速直線運動,經36 m速度達到43.2 km/h;隨后保持這一速度做勻速直線運動,經過20 s,行駛到下一個路口時,司機發(fā)現(xiàn)前方信號燈為紅燈便立即剎車,校車勻減速直線行駛36 m后恰好停止.
(1)求校車勻加速運動的加速度大小a1;
(2)若校車總質量為4 500 kg,求校車剎車時所受的阻力大;
(3)若校車內坐有一質量為30 kg的學生,求該學生在校車加速過程中座椅對學生的作用力F的大。(取g=10 m/s2,結果可用根式表示)
【答案】(1) (2)9000N(3)
【解析】
(1)根據勻加速運動的速度位移關系可求加速度;
(2)根據勻減速運動的速度位移關系可求加速度;根據牛頓第二定律可求阻力;
(3)座椅對學生的作用力的水平分力等于mg,F(xiàn)的豎直分力的豎直分力等于重力,水平分力提供加速度。根據力的合成可求。
(1)由勻加速直線運動公式可知v2=2a1x1,
得加速度a1=2 m/s2
(2)由勻減速直線運動公式得:0-v2=-2a2x3
解得a2=2 m/s2
F阻=Ma2=9000 N.
(3)勻加速運動過程中,座椅對學生的作用力為F,F(xiàn)的豎直分力等于mg,F(xiàn)的水平分力由牛頓第二定律可得F水平=ma1
F=
得F=60 N.
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【題目】如圖所示,一橫截面為半圓形的玻璃磚,O為圓心,半徑為R,PQ為直徑,A為OQ的中點,PQ與豎直放置的足夠大的平面鏡平行,兩者間距為d=R,一單色細光束沿垂直于玻璃磚上表面的方向從A點射入玻璃磚,光從弧形表面上某點B射出后到達平面鏡上某處C點,從C點出來的反射光線恰好經過D點,D點到P點距離為R。求:
(1)玻璃磚對該光的折射率n
(2)光束從A點射入玻璃磚后到達平面鏡上C點所用的時間。(不考慮玻璃磚中的反射光,光在真空中傳播速度為c)
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【題目】光滑水平桌面上建有坐標系xOy,質量為m、帶電量為q的帶正電小球靜止在坐標原點,現(xiàn)沿x軸正向施加一勻強電場E1,經t0后,將勻強電場方向變?yōu)檠?/span>y軸正方向而大小保持不變,再經t0后撤去電場E1,同時施加一個與xOy平面平行的勻強電場E2,電場強度E2和電場強度E1的大小關系為E2=E1,使得小球沿直線運動并能再次通過y軸。求:
(1)撤去電場E1時小球的位置坐標值x,y;
(2)勻強電場E2的方向與x軸正方向的夾角θ;
(3)小球從坐標原點出發(fā)到再次經過y軸所用的時間t和電場力做的功W。
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【題目】在水半地面上固定有A、B兩個帶電最均為+Q的點電荷,在過AB中點O的中垂面內固定有一根長為L的光滑絕緣細桿CD,且O、C兩點在同一豎直線上,D點到O點的距離與C點到O點的距離均為d,OC⊥OD。在桿的頂端C處有一個質量為m、帶電量為-q的金屬圓環(huán),由靜止釋放金屬圓環(huán)后,它會沿桿向下運動。已知重力加速度為g,下列關于金屬圓環(huán)運動的說法正確的是
A. 金屬圓環(huán)沿桿運動的速度一直增大
B. 金屬圓環(huán)經過桿中點時的加速度大于
C. 金屬圓環(huán)運動到桿中點處的電勢能最小
D. 金屬圓環(huán)運動到D點時的速度大小為
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【題目】(1)在“探究感應電流的方向與哪些因素有關”的實驗中.
①為弄清靈敏電流計指針擺動方向與電流方向的關系,可以使用一個已知正負極性的直流電源進行探究.某同學想到了多用電表內部某一擋含有直流電源,他應選用多用電表的________擋(填“歐姆”“直流電流”“直流電壓”“交流電流”或“交流電壓”)對靈敏電流計進行測試.由實驗可知,當電流從正接線柱流入電流計時,指針向右擺動.
②如圖甲所示,實驗中該同學將條形磁鐵從線圈上方向下插入線圈過程中(線圈繞向如圖乙所示),電流計的指針向________(填“左”或“右”)偏轉.
(2)研究雙縫干涉現(xiàn)象時,如圖所示,調節(jié)儀器使分劃板的中心刻度對準一條亮條紋的中心A,示數如圖所示,其讀數為___________mm。移動手輪至另一條亮條紋中心B,讀出其讀數為27.6mm。已知雙縫片與光屏間距為0.6m,所用雙縫相距0.2mm,則所測單色光波長為__________m。
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【題目】一架飛機以200m/s的速度在高空沿水平方向做勻速直線運動,每隔1s先后從飛機上自由釋放A,B,C三個物體,若不計空氣阻力,則()
A. A,B,C落地前在空中排列成一條豎直線
B. A,B,C落地前在空中排列成一條拋物線
C. 在運動過程中A在B前200m,B在C前200m
D. 落地后A,B,C在地上排列成水平線且間距相等
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【題目】如圖所示,兩根間距為d的光滑金屬導軌,平行放置在傾角為的斜面上,導軌的右端接有電阻R,整個裝置放在磁感應強度大小為B的勻強磁場中,磁場方向與導軌平面垂直。導軌上有一質量為m、電阻也為R的金屬棒與兩導軌垂直且接觸良好,金屬棒以一定的初速度v0在沿著導軌上滑一段距離L后返回,不計導軌電阻及感應電流間的相互作用。下列說法正確的是( )
A. 導體棒返回時先做加速運動,最后做勻速直線運動
B. 導體棒沿著導軌上滑過程中通過R的電量
C. 導體棒沿著導軌上滑過程中克服安培力做的功
D. 導體棒沿著導軌上滑過程中電阻R上產生的熱量
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【題目】如圖所示,質量為0.5 kg的小杯里盛有1 kg的水,用繩子系住小杯在豎直平面內做“水流星”表演,轉動半徑為1 m,小杯通過最高點的速度為4 m/s,g取10 m/s2,求:
(1)在最高點時,繩的拉力?
(2)在最高點時水對小杯底的壓力?
(3)為使小杯經過最高點時水不流出, 在最高點時最小速率是多少?
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【題目】某學習小組在“探究功與速度變化關系”的實驗中采用了如圖所示的實驗裝置.
(1)游標卡尺測得遮光條的寬度為Δd;實驗時,將橡皮條掛在滑塊的掛鉤上,向后拉伸一定的距離,并做好標記,以保證每次拉伸的距離恒定.現(xiàn)測得掛一根橡皮條時,滑塊彈離橡皮條后,經過光電門的時間為Δt,則滑塊最后勻速運動的速度表達式為________(用字母表示).
(2)逐條增加橡皮條,記錄每次遮光條經過光電門的時間,并計算出對應的速度.則畫出的W---v2圖象應是________.
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