(10分)如圖所示,一個(gè)人用與水平方向成θ=30°角的斜向下的推力F推一個(gè)重G=200N的箱子勻速前進(jìn),箱子與地面間的動摩擦因數(shù)為μ=0.40(g=10m/s2).求
推力F的大。
(2)若人不改變推力F的大小,只把力的方向變?yōu)樗饺ネ七@個(gè)靜止的箱子,推力作用時(shí)間t=3.0s后撤去,箱子最遠(yuǎn)運(yùn)動多長距離?
(1)1.2×102N;(2)13.5m
解析試題分析:(1)用力斜向下推時(shí),箱子勻速運(yùn)動,則有Fcosθ=f,f=μN(yùn),N=G+Fsinθ
?聯(lián)立以上三式代數(shù)據(jù),得 F=1.2×102N.(1分)
?(2)若水平用力推箱子時(shí),據(jù)牛頓第二定律,得F合=ma,則有F-μN(yùn)=ma,N=G,
?聯(lián)立解得 a=2.0m/s2
?v=at=2.0×3.0m/s=6.0m/s,
?s=at2=×2.0×3.02m=9.0m
?推力停止作用后 a′=f/m=4.0m/s2(方向向左),
?s′=v2/2a′=4.5m
?則 s總=s+s′=13.5m.
考點(diǎn):物體的平衡;牛頓定律的應(yīng)用。
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科目:高中物理 來源: 題型:填空題
(6分)某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了如圖(a)所示實(shí)驗(yàn)裝置,通過改變重物的質(zhì)量,利用計(jì)算機(jī)可得滑塊運(yùn)動的加速度a和所受拉力F的關(guān)系圖像。他們在軌道水平和傾斜的兩種情況下分別做了實(shí)驗(yàn),得到了兩條a-F圖線,如圖(b)所示;瑝K和位移傳感器發(fā)射部分的總質(zhì)量m= kg;滑塊和軌道間的動摩擦因數(shù)μ= (重力加速度g取10m/s2)
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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題
如圖所示,兩平行導(dǎo)軌間距L=0.1 m,足夠長光滑的傾斜部分和粗糙的水平部分圓滑連接,傾斜部分與水平面的夾角θ=30°,垂直斜面方向向上的磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5 T,水平部分沒有磁場.金屬棒ab質(zhì)量m=0.005 kg、電阻r=0.02 Ω,運(yùn)動中與導(dǎo)軌始終接觸良好,并且垂直于導(dǎo)軌.電阻R=0.08 Ω,其余電阻不計(jì).當(dāng)金屬棒從斜面上離地高h(yuǎn)=1.0 m以上的任何地方由靜止釋放后,在水平面上滑行的最大距離x都是1.25 m.取g=10 m/s2,求:
(1)金屬棒在斜面上的最大速度;
(2)金屬棒與水平面間的動摩擦因數(shù);
(3)從高度h=1.0 m處滑下后電阻R上產(chǎn)生的熱量.
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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題
(12分)如圖所示,在粗糙水平臺階上放置一質(zhì)量m=0.5kg的小物塊,它與水平臺階間的動摩擦因數(shù)μ=0.5,與臺階邊緣O點(diǎn)的距離s=5m。在臺階右側(cè)固定一個(gè)1/4圓弧擋板,圓弧半徑R=1m,圓弧的圓心也在O點(diǎn)。今以O(shè)點(diǎn)為原點(diǎn)建立平面直角坐標(biāo)系xOy,F(xiàn)用F=5N的水平恒力拉動小物塊,一段時(shí)間后撤去拉力,小物塊最終水平拋出并擊中擋板。(,取g=10m/s2)
(1)若小物塊恰能擊中擋板上的P點(diǎn)(OP與水平方向夾角為37°),求其離開O點(diǎn)時(shí)的速度大;
(2)為使小物塊擊中擋板,求拉力F作用的最短時(shí)間。
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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題
(12分)如圖所示,在傾角θ=37°的光滑斜面上存在一垂直斜面向上的勻強(qiáng)磁場區(qū)域MNPQ,磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小為5T,磁場寬度d=0.55m,有一邊長L=0.4m、質(zhì)量m1=0.6kg、電阻R=2Ω的正方形均勻?qū)w線框abcd通過一輕質(zhì)細(xì)線跨過光滑的定滑輪與一質(zhì)量為m2=0.4kg的物體相連,物體與水平面間的動摩擦因數(shù)μ=0.4,將線框從圖示位置由靜止釋放,物體到定滑輪的距離足夠長.(取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:
(1)線框abcd還未進(jìn)入磁場的運(yùn)動過程中,細(xì)線中的拉力為多少?
(2)當(dāng)ab邊剛進(jìn)入磁場時(shí),線框恰好做勻速直線運(yùn)動,求線框剛釋放時(shí)ab邊距磁場MN邊界的距離x多大?(3)在(2)問的條件下,若cd邊恰好離開磁場邊界PQ時(shí),速度大小為2m/s,求整個(gè)過程中ab邊產(chǎn)生的熱量為多少?
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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題
(16分) 如圖所示,生產(chǎn)車間有兩個(gè)相互垂直且等高的水平傳送帶甲和乙,甲的速度為v0。小工件離開甲前與甲的速度相同,并平穩(wěn)地傳到乙上,工件與乙之間的動摩擦因數(shù)為μ,乙的寬度足夠大,重力加速度為g。
(1)若乙的速度為v0,求工件在乙上側(cè)向(垂直于乙的運(yùn)動方向)滑過的距離s;
(2)若乙的速度為2v0,求工件在乙上剛停止側(cè)向滑動時(shí)的速度大小v;
(3)保持乙的速度2v0不變,當(dāng)工件在乙上剛停止滑動時(shí),下一只工件恰好傳到乙上,如此反復(fù)。若每個(gè)工件的質(zhì)量均為m,除工件與傳送帶之間摩擦外,其他能量損耗均不計(jì),求驅(qū)動乙的電動機(jī)的平均輸出功率。
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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題
一輛汽車質(zhì)量為2×103kg ,最大功率為3×104W,在水平路面由靜止開始作直線運(yùn)動,最大速度為v2,運(yùn)動中汽車所受阻力恒定.發(fā)動機(jī)的最大牽引力為6×103N ,其行駛過程中牽引力F與車速的倒數(shù)的關(guān)系如圖所示.試求
(1)根據(jù)圖線ABC判斷汽車作什么運(yùn)動?
(2)v2的大小;
(3)整個(gè)運(yùn)動中的最大加速度;
(4)當(dāng)汽車的速度為10m/s時(shí)發(fā)動機(jī)的功率為多大?
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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題
(19分)如圖所示,ABCD為固定在豎直平面內(nèi)的軌道,AB段光滑水平,BC段為光滑圓弧,對應(yīng)的圓心角θ=37°,半徑r=2.5m,CD段平直傾斜且粗糙,各段軌道均平滑連接,傾斜軌道所在區(qū)域有場強(qiáng)大小為E=2×105N/C、方向垂直于斜軌向下的勻強(qiáng)電場。質(zhì)量m=5×10-2kg、電荷量q=+1×10-6C的小物體(視為質(zhì)點(diǎn))被彈簧槍發(fā)射后,沿水平軌道向左滑行,在C點(diǎn)以速度v0=3m/s沖上斜軌。以小物體通過C點(diǎn)時(shí)為計(jì)時(shí)起點(diǎn),0.1s以后,場強(qiáng)大小不變,方向反向。已知斜軌與小物體間的動摩擦因數(shù)μ=0.25。設(shè)小物體的電荷量保持不變,取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。
(1)求彈簧槍對小物體所做的功;
(2)在斜軌上小物體能到達(dá)的最高點(diǎn)為P,求CP的長度。
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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題
(14 分)有一質(zhì)量為m=2kg的小球穿在長為L=1m的輕桿頂部,輕桿與水平方向成θ=37°角。
(1)若由靜止釋放小球,t=1s后小球到達(dá)輕桿底端,則小球到達(dá)桿底時(shí)它所受重力的功率為多少?
(2)小球與輕桿之間的動摩擦因數(shù)為多少?
(3)若在豎直平面內(nèi)給小球施加一個(gè)垂直于輕桿方向的恒力F,由靜止釋放小球后保持它的加速度大小a=1m/s2,且沿桿向下運(yùn)動,則這樣的恒力F的大小為多少?(g=l0m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)
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