【題目】一個物體放在足夠大的水平地面上,如圖甲,若用水平變力拉動,其加速度隨力變化圖像為圖乙所示.現(xiàn)從靜止開始計時,改用圖丙中周期性變化的水平力F作用(g取10m/s2).求:
【1】物體的質(zhì)量及物體與地面間的動摩擦因數(shù).
【2】求周期力作用下物體在一個周期內(nèi)的位移大。
【3】21s內(nèi)水平力F對物體所做的功.
【答案】
【1】 4kg,0.1
【2】 8m
【3】 172J
【解析】
由牛頓第二定律結(jié)合圖象乙解得;利用牛頓第二定律求出加速度,再利用運動學(xué)公式求出一個周期內(nèi)的位移即可;通過周期性的運動過程求出21s內(nèi)的位移,然后求出拉力做的功。
【1】由牛頓第二定律得:F-μmg=ma
變形得:
結(jié)合圖象得:m=4kg;μ=0.1
【2】0~2s:由牛頓第二定律可得:
前2s內(nèi)通過的位移為:
2s~4s:由牛頓第二定律可得:
2s~4s:物體做勻減速運動,t=4s時速度恰好0,
由以上式可知:一個周期內(nèi)的位移為x1=2s1=8m。
【3】20s即5個周期通過的位移:x10=5×8=40m
第21秒通過的位移:
前21秒物體運動時拉力F做的功:W=5(F1×s1+ F 2×s1)+ F 1×x′=172J
本題涉及牛頓運動定律和運動學(xué)的知識以及運動定理的應(yīng)用,求解本題的關(guān)鍵是認真分析物理過程,主要考查分析、推理和綜合能力。
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【題目】圖中虛線1、2、3、4為間距相等且平行的等差等勢面。一帶正電的粒子(重力不計)只在電場力的作用下從a點運動到b點,軌跡如圖中實線所示。下列說法中正確的是
A. 等勢面1電勢最低
B. 粒子從a運動到b的過程中加速度不變
C. 粒子從a運動到b,電勢能增加
D. 粒子從a運動到b的過程中電勢能與動能之和不變
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【題目】如圖所示,在豎直平面內(nèi)有一傾角θ=37°的傳送帶,兩皮帶輪AB軸心之間的距離L=3.2 m,沿順時針方向以v0=2 m/s勻速運動。一質(zhì)量m=2 kg的物塊P從傳送帶頂端無初速度釋放,物塊P與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ=0.5。物塊P離開傳送帶后在C點沿切線方向無能量損失地進入半徑為m的光滑圓弧形軌道CDF,并沿軌道運動至最低點F,與位于圓弧軌道最低點的物塊Q發(fā)生碰撞,碰撞時間極短,物塊Q的質(zhì)量M =1 kg,物塊P和Q均可視為質(zhì)點,重力加速度g=10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,。求:
(1)物塊P從傳送帶離開時的動量;
(2)傳送帶對物塊P做功為多少;
(3)物塊P與物塊Q碰撞后瞬間,物塊P對圓弧軌道壓力大小的取值范圍。
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【題目】靜電場方向平行于x軸,其電勢φ隨x的分布可簡化為如圖所示的折線.一質(zhì)量為m、帶電量為+q的粒子(不計重力),以初速度v0從O點(x=0)進入電場,沿x軸正方向運動.下列敘述正確的是( )
A. 粒子從x1運動到x3的過程中,電勢能先減小后增大
B. 粒子從O運動到x1的過程中速度逐漸減小
C. 要使粒子能運動到x4處,粒子的初速度v0至少為
D. 若v0=,粒子在運動過程中的最大速度為
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【題目】常用無線話筒所用的電池電動勢E約為9V,內(nèi)阻r約為40Ω,最大允許電流為100 mA。為測定這個電池的電動勢和內(nèi)阻,某同學(xué)利用圖甲的電路進行實驗。圖中電壓表為理想電表,R為電阻箱(阻值范圍為0~999.9 Ω),R0為定值電阻。
(1)圖甲中接入R。的目的是為了防止電阻箱的阻值調(diào)得過小時,通過電源的電流大于其承受范圍,起保護電路的作用;實驗室備有的定值電阻R,的規(guī)格有以下幾種,則本實驗應(yīng)選用____________。
A. 50 Ω,l.0 W B.500Ω,2.5 W C.1500Ω,15W D.2500Ω,25 W
(2)該同學(xué)接入符合要求的R后,閉合開關(guān)S,調(diào)整電阻箱的阻值讀出電壓表的示數(shù)U,再改變電阻箱阻值,取得多組數(shù)據(jù),作出了如圖乙的圖線。由圖線知:當(dāng)電壓表的示數(shù)為2V時,電阻箱接入電路的阻值為______Ω(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)。
(3)根據(jù)圖乙所作出的圖象求得該電池的電動勢E=______V,內(nèi)阻r= _____Ω。(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)
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【題目】如圖所示,在矩形區(qū)域ABCD內(nèi)存在豎直向上的勻強電場,在BC右側(cè)Ⅰ、Ⅱ兩區(qū)域存在勻強磁場,L1、L2、L3是磁場的邊界(BC與L1重合),寬度相同,方向如圖所示,區(qū)域Ⅰ的磁感強度大小為B1。一電荷量為q、質(zhì)量為m(重力不計)的帶正電點電荷從AD邊中點以初速度v0沿水平向右方向進入電場,點電荷恰好從B點進入磁場,經(jīng)區(qū)域Ⅰ后又恰好從與B點同一水平高度處進入?yún)^(qū)域Ⅱ。已知AB長度是BC長度的倍。
(1)求帶電粒子到達B點時的速度大;
(2)求磁場的寬度L;
(3)要使點電荷在整個磁場中運動的時間最長,求區(qū)域Ⅱ的磁感應(yīng)強度B2的最小值。
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【題目】如圖所示,在傾角為α的光滑斜面上放一個重為G的小球,并用光滑的擋板擋住,擋板與斜面的夾角為θ(最初θ<900),擋板從圖示位置以O為軸向左緩慢轉(zhuǎn)至水平,在此過程中小球始終處于平衡狀態(tài),斜面對小球的彈力F1及擋板對小球的彈力F2大小變化正確的是( )
A. F1逐漸減小
B. F1先減小后增大
C. F2逐漸增大
D. F2先減小后增大
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【題目】圖示為兩個物體A和B在同一直線上沿同一方向同時開始運動的v -t圖象,已知在第3 s末兩物體在途中相遇,則( )
A. 前3 s內(nèi)兩物體的平均速度相同
B. A、B兩物體在減速階段的加速度大小之比為2∶1
C. t = 0時,B在A前面
D. t =2 s時,A物體運動方向發(fā)生改變
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【題目】如圖甲所示為一簡諧波在t=0時刻的圖象,圖乙所示為x=4m處的質(zhì)點P的振動圖象,則下列判斯正確的是________(填正確答案標(biāo)號,選對1個得3分,選對2個得4分,選對3個得6分,每選錯一個扣3分,最低得分為0分)
A.這列波的波速是2m/s
B.這列波的傳播方向沿x正方向
C.t=3.5s時P點的位移為0.2m
D.從t=0時刻開始P點的振動方程為y=02sin(πt+π)m
E.從t=0時刻開始P點的振動方程為
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