【題目】質(zhì)量分別為m1、m2、m3、m4的四個物體彼此用輕繩連接,放在光滑的桌面上,拉力F1、F2分別水平地加在m1、m4上,如圖所示.求物體系的加速度a和連接m2、m3輕繩的張力F.(F1>F2)
【答案】①②
【解析】
①由于物體系具有相同的向左的加速度,可將它們看成一個整體,整個系統(tǒng)水平方向受F1、F2作用,由牛頓第二定律:
………………………………………………(2分)
………………………………………………(2分)
②以m1和m2兩物體為整體,該整體受到向左的F1和向右的F,加速度為a,取向左為正。
有:………………………………………………(2分)
將a代入可得:…………………………(2分)
本題考查牛頓運動定律以及整體法與隔離法的運用,第一問中我們可以將這幾個物體看成一個整體,對其運用牛頓運動定律可得系統(tǒng)的加速度。第二問我們可以將m1和m2兩物體為整體,該整體受到向左的F1和向右的F,加速度為a,取向左為正。對整體運用牛頓第二運動定律可得張力F。
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【題目】游樂場的過山車可以底朝上在圓軌道上運行,游客卻不會掉下來,如圖甲所示,我國把這種情形抽象為如圖乙所示的模型:弧形軌道的下端N與豎直圓軌道平滑相接,P為圓軌道的最高點,使小球(0可視為質(zhì)點)從弧形軌道上端滾下,小球進入圓軌道下端后沿圓軌道運動。不考慮小球運動所受的摩擦力等阻力。
(1)小球沿弧形軌道運動的過程中,經(jīng)過某一位置A時動能為,重力勢能為,經(jīng)過另一位置B時動能為,重力勢能為,請根據(jù)動能定理和重力做功的特點,證明:小球由A運動到B的過程中,總的機械能保持不變,即;
(2)已知圓形軌道的半徑為R,將一質(zhì)量為m1的小球,從弧形軌道距地面高h=2.5R處由靜止釋放。
a請通過分析、計算,說明小球能否通過圓軌道的最高點P;
b如果在弧形軌道的下端N處靜置另一個質(zhì)量為m2的小球。仍將質(zhì)量為m1的小球,從弧形軌道距地面高h=2.5R處靜止釋放,兩小球?qū)l(fā)生彈性正撞。若要使被碰小球碰后能通過圓軌道的最高點P,那么被碰小球的質(zhì)量m2需要滿足什么條件?請通過分析、計算、說明你的理由。
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【題目】如圖所示,虛線a、b、c代表靜電場中的三個等勢面,它們的電勢分別為φa、φb和φc,φa<φb<φc。一帶電粒子射入電場中,其運動軌跡如圖中實線KLMN所示。由圖可知( )
A. 帶電粒子帶負電
B. 粒子從L到M的過程中,電場力先做正功,再做負功
C. 粒子從K到L的過程中,電勢能增加
D. 粒子從L到M的過程中,動能先減小后增加
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【題目】電磁流量計是根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律制造的用來測量管內(nèi)導(dǎo)電介質(zhì)體積流量的感應(yīng)式儀表。如圖所示為電磁流量計的示意圖,勻強磁場方向垂直于紙面向里,磁感應(yīng)強度大小為B;當(dāng)管中的導(dǎo)電液體流過時,測得管壁上a、b兩點間的電壓為U,單位時間(1 s)內(nèi)流過管道橫截面的液體體積為流量(m3),已知管道直徑為D,則
A. 管中的導(dǎo)電液體流速為
B. 管中的導(dǎo)電液體流速為
C. 管中的導(dǎo)電液體流量為
D. 管中的導(dǎo)電液體流量為
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【題目】在“探究力的平行四邊形定則”的實驗中,如圖甲用圖釘把橡皮條的一端固定在板上的A點,在橡皮條的另一端拴上兩條細繩,細繩另一端系著繩套B、C(用來連接彈簧測力計)。其中A為固定橡皮筋的圖釘,O為橡皮筋與細繩的結(jié)點,OB和OC為細繩。
(1)在實驗中,如果只將細繩換成橡皮筋,其它步驟沒有改變,那么實驗結(jié)果_________(填“會”或“不會”)發(fā)生變化.
(2)本實驗采用的科學(xué)方法是_________
A.理想實驗法
B.控制變量法
C.等效替代法
D.建立物理模型法
(3)圖乙是在白紙上根據(jù)實驗結(jié)果畫出的圖。那么,圖乙中的F與F′兩力中,方向一定沿AO方向的是______________
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【題目】水平面上有電阻不計的U形導(dǎo)軌NMPQ,它們之間的寬度為L,M和P之間接入電動勢為E的電源(不計內(nèi)阻)。現(xiàn)垂直于導(dǎo)軌擱一根質(zhì)量為m,電阻為R的金屬棒ab,并加一個范圍較大的勻強磁場,磁感應(yīng)強度大小為B,方向與水平面夾角為θ且指向右斜上方,如圖所示,問:
(1)當(dāng)ab棒靜止時,受到的支持力和摩擦力各為多少?
(2)若B的大小和方向均能改變,則要使ab棒所受支持力為零,B的大小至少為多少?此時B的方向如何?
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【題目】如圖所示,質(zhì)量為2kg的物體在與水平方向成37°角的斜向上的拉力F作用下由靜止開始運動。已知力F的大小為5N,物體與地面之間的動摩擦因數(shù)μ為0.2,(sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:
(1)物體由靜止開始運動后的加速度大。
(2)8s末物體的瞬時速度大小和8s時間內(nèi)物體通過的位移大小;
(3)若8s末撤掉拉力F,則物體還能前進多遠?
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【題目】某興趣小組欲通過測定工業(yè)污水(含有多種重金屬離子)的電阻率來判斷某工廠廢水是否達到排放標(biāo)準(zhǔn)(一般工業(yè)廢水電阻率的達標(biāo)值ρ≥200Ωm).如圖甲所示為該同學(xué)所用盛水容器,其左、右兩側(cè)面為金屬薄板(電阻極小),其余四面由絕緣材料制成,左右兩側(cè)帶有接線柱.容器內(nèi)表面長a=40cm,寬b=20cm,高c=10cm.將水樣注滿容器后,用多用電表粗糙水樣電阻約為2750Ω。
(1)為更精確地測量所取水樣的電阻,該小組從實驗室中找到如下實驗器材:
A.電流表(量程5mA,電阻RA約為20Ω)
B.電壓表(量程15V,電阻RV約為10kΩ)
C.滑動變阻器(0~20Ω,額定電流1A)
D.電源(12V,內(nèi)阻約10Ω)
E.開關(guān)一只、導(dǎo)線若干
請在圖乙實物圖中完成電路連接.
(2)正確連接電路后,閉合開關(guān),測得一組U、I數(shù)據(jù);再調(diào)節(jié)滑動變阻器,測出一系列數(shù)據(jù)如下表所示,請在如圖丙所示的坐標(biāo)紙中作出U-I關(guān)系圖線.
(3)由以上測量數(shù)據(jù)可以求出待測水樣的電阻率為_________Ωm.據(jù)此可知,所測水樣在電阻率這一指標(biāo)上_______(選填“達標(biāo)”或“不達標(biāo)”)。
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【題目】圖甲是由兩平行圓桿構(gòu)成的“V”形槽,它與水平面成傾角θ放置.現(xiàn)將一質(zhì)量為m的圓柱體滑塊由斜槽頂端釋放,滑塊恰好勻速滑下.沿兩圓桿構(gòu)成的斜面看,其截面如圖乙所示.已知圓柱體滑塊與兩圓桿的動摩擦因數(shù)均為μ,重力加速度為g,β=1200,則
A. μ=tanθ
B. 左邊圓桿對滑塊的彈力為mgcosθ
C. 左邊圓桿對滑塊的滑動摩擦力為mgsinθ
D. 若減小夾角β,兩側(cè)圓桿對滑塊支持力的合力將增大
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