【題目】如圖所示,矩形拉桿箱上放著平底箱包,在與水平方向成α=37°的拉力F作用下,一起沿水平面從靜止開始加速運動.已知箱包的質(zhì)量m=1.0kg,拉桿箱的質(zhì)量M=9.0 kg,箱底與水平面間的夾角θ=37°,不計所有接觸面間的摩擦,取g=10m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8。
(1)若F=25N,求拉桿箱的加速度大小a;
(2)在(1)的情況下,求拉桿箱運動x=4.0 m時的速度大小v;
(3)要使箱包不從拉桿箱上滑出,求拉力的最大值Fm。
【答案】(1)2m/s2;(2)4m/s;(3)93.75N
【解析】
(1)若F=25N,以整體為研究對象,水平方向根據(jù)牛頓第二定律可得
Fcosα=(m+M)a
解得
m/s2=2m/s2
(2)根據(jù)速度位移關(guān)系可得
v2=2ax
解得
v=m/s=4m/s
(3)箱包恰好不從拉桿箱上滑出時,箱包與拉桿之間的彈力剛好為零,以箱包為研究對象,受到重力和支持力作用,此時的加速度為a0,如圖所示,
根據(jù)牛頓第二定律可得
mgtanθ=ma0
解得
a0=gtanθ=7.5m/s2
以整體為研究對象,水平方向根據(jù)牛頓第二定律可得
Fmcosα=(m+M)a0
解得拉力的最大值為
Fm=93.75N
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【題目】光滑水平面上有一質(zhì)量m車=1.0kg的平板小車,車上靜置A、B兩物塊。物塊由輕質(zhì)彈簧無栓接相連(物塊可看作質(zhì)點),質(zhì)量mA=mB=1.0kg。A距車右端x1(x1>1.5m),B距車左端x2=1.5m,兩物塊與小車上表面的動摩擦因數(shù)均為μ=0.1.車離地面的高度h=0.8m,如圖所示。某時刻,將儲有彈性勢能Ep=4.0J的輕彈簧釋放,使A、B瞬間分離,A、B兩物塊在平板車上水平運動。重力加速度g取10m/s2,求:
(1)彈簧釋放瞬間后A、B速度的大;
(2)B物塊從彈簧釋放后至落到地面上所需時間;
(3)若物塊A恰好未離開車,求x1的值及兩物塊在平板車上運動的整個過程中系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量。
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【題目】如圖所示的空間中有一直角坐標系Oxy,第一象限內(nèi)存在豎直向下的勻強電場,第四象限x軸下方存在沿x軸方向足夠長,寬度m的勻強磁場,磁場方向垂直紙面向外,磁感應(yīng)強度大小B=0.4T,一帶正電粒子質(zhì)量m=3.2×10-4kg、帶電量q=0.16C,從y軸上的P點以v0=1.0×103m/s的速度水平射入電場,再從x軸上的Q點進入磁場,已知OP=9m,粒子進入磁場時其速度方向與x軸正方向夾角θ=,不計粒子重力,求:
(1)OQ的距離;
(2)粒子的磁場中運動的半徑;
(3)粒子在磁場中運動的時間;(π值近似取3)
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【題目】如圖所示,三個小木塊A、B、C靜止在足夠長的光滑水平軌道上,質(zhì)量分別為mA=0.1 kg,mB=0.1 kg,mC=0.3 kg,其中B與C用一個輕彈簧固定連接,開始時整個裝置處于靜止狀態(tài);A和B之間有少許塑膠炸藥(質(zhì)量不計),現(xiàn)引爆塑膠炸藥,若炸藥爆炸產(chǎn)生的能量有E=0.4 J轉(zhuǎn)化為A和B沿軌道方向的動能。
(1)求爆炸后瞬間A、B的速度大。
(2)求彈簧彈性勢能的最大值。
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【題目】圖甲為驗證機械能守恒定律的實驗裝置,通過電磁鐵控制的小鐵球從A處自由下落,毫秒計時器(圖中未畫出)記錄下小鐵球經(jīng)過光電門B的擋光時間t,小鐵球的直徑為d,用作為球經(jīng)過光電門時的速度,重力加速度為g。
(1)用游標卡尺測得小鐵球的直徑d如圖乙所示,則d=________mm;
(2)實驗中還需要測量的物理量是________;
A.A距地面的高度H
B.A、B之間的高度h
C.小鐵球從A下落到B的時間tAB
(3)要驗證小鐵球下落過程中機械能是否守恒,只需驗證等式________是否成立即可(用實驗中測得物理量的符號表示);
(4)某實驗小組測得小球動能的增加量ΔEk總是稍大于重力勢能的減少量ΔEp,原因可能是_______。(寫出一個即可)
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【題目】下列說法正確的是( )
A.檢驗工件平整度的操作中,如圖1所示,上面為標準件,下面為待檢測工件,通過干涉條紋可推斷:P為凹處,Q為凸處
B.圖2為光線通過小圓板得到的銜射圖樣
C.鈾核()衰變?yōu)殂U核()的過程中,要經(jīng)過8次衰變和6次衰變
D.按照玻爾理論,氫原子核外電子從半徑較小的軌道躍遷到半徑較大的軌道時。電子的動能減小,電勢能增大,原子的總能量不變
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【題目】如圖所示,電荷量為+1×10﹣6C的點電荷A鑲嵌在墻壁上,帶電荷量為十3×10﹣6C的小球B(可視為點電荷)懸掛在長為50cm的輕繩末端,懸點在A的正上方C處,A、C之間的距離為40cm,重力加速度為10m/s2.已知靜電力常量k=9.0×109Nm2/C2,則下列表述正確的是( )
A.若AB垂直于墻面,則A、B之間的庫侖力為0.3N
B.若僅減少B的電荷量,再次平衡后,A、B之間的電場力減小
C.若同時增加B的質(zhì)量和B的電荷量,B的位置可能不變
D.只要繩長不變,則繩中拉力大小不變
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【題目】一根輕質(zhì)細線將2個薄鐵墊片A、B連接起來,一同學(xué)用手固定B,此時A、B間距為3L,A距地面為L,如圖所示。由靜止釋放A、B,不計空氣阻力,且A、B落地后均不再彈起。從釋放開始到A落地歷時t1,A落地前的瞬時速率為v1,從A落地到B落在A上歷時t2,B落在A上前的瞬時速率為v2,則( 。
A.t1>t2B.t1=t2C.v1:v2=1:2D.v1: v2=1:3
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【題目】如圖所示,豎直放置的兩平行金屬板,長為 L,板間距離為 d,接在電壓為 U 的直流電源上。 在兩板間加一磁感應(yīng)強度為 B,方向垂直紙面向里的勻強磁場。一個質(zhì)量為 m,電荷量為 q 的帶 正電油滴,從距金屬板上端高為 h 處由靜止開始自由下落,并經(jīng)兩板上端連線中點 P 進入板間。 油滴在 P 點所受的電場力與磁場力大小恰好相等,且最后恰好從金屬板的下邊緣離開電磁場區(qū) 域?諝庾枇Σ挥,重力加速度為 g,則下列說法正確的是( )
A.油滴剛進入電磁場時的加速度為 g
B.油滴開始下落的高度
C.油滴從左側(cè)金屬板的下邊緣離開
D.油滴離開電磁場時的速度大小為
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