【題目】一高空作業(yè)的工人重為600 N,系一條長為L=5 m的安全帶,若工人不慎跌落時安全帶的緩沖時間t=1 s(工人最終靜止懸掛在空中),則緩沖過程中安全帶受的平均沖力是多少?(g取10 m/s2,忽略空氣阻力的影響)
【答案】1 200 N,方向豎直向下
【解析】
解法一 分段列式法:依題意作圖,如圖所示,
設(shè)工人剛要拉緊安全帶時的速度為v1,v12=2gL,得
經(jīng)緩沖時間t=1 s后速度變?yōu)?/span>0,取向下的方向為正方向,對工人由動量定理知,工人受兩個力作用,即拉力F和重力mg,所以(mg-F)t=0-mv1,
將數(shù)值代入得F=1 200 N.
由牛頓第三定律,工人給安全帶的平均沖力F′為1 200 N,方向豎直向下.
解法二 全程列式法:在整個下落過程中對工人應(yīng)用動量定理,重力的沖量大小為mg( +t),拉力F的沖量
大小為Ft.初、末動量都是零,取向下為正方向,由動量定理知
mg(+t)-Ft=0
解得F= =1 200 N
由牛頓第三定律知工人給安全帶的平均沖力F′=F=1 200 N,方向豎直向下.
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【題目】(14分)
短跑名將博爾特在北京奧運會上創(chuàng)造了100m和200m短跑項目的新世界紀(jì)錄,他的成績分別是9.69 s和19.30 s。假定他在100 m比賽時從發(fā)令到起跑的反應(yīng)時間是0.15 S,起跑后做勻加速運動,達(dá)到最大速率后做勻速運動。200 m比賽時,反應(yīng)時間及起跑后加速階段的加速度和加速時間與100 m比賽時相同,但由于彎道和體力等因素的影響,以后的平均速率只有跑l00 m時最大速率的96%。求:
(1)加速所用時間和達(dá)到的最大速率:
(2)起跑后做勻加速運動的加速度。(結(jié)果保留兩位小數(shù))
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【題目】如圖甲所示,在研究彈力和彈簧伸長量的關(guān)系時,把彈簧上端固定在橫梁上,下端懸吊不同重力的砝碼,用刻度尺測量彈簧的長度,把彈簧的伸長Δx和彈簧彈力F的關(guān)系在F-Δx坐標(biāo)系中描點如圖乙所示。
(1)從坐標(biāo)系中的實驗數(shù)據(jù)可知,該彈簧的勁度系數(shù)是________(精確到兩位有效數(shù)字)。
(2)關(guān)于實驗注意事項,以下哪項是沒有必要的?(填入字母序號)________。
A.懸吊砝碼后,在砝碼靜止后再讀數(shù)
B.彈簧的受力不超過它的彈性限度
C.盡量減小彈簧和橫梁之間的摩擦
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【題目】如圖所示,電路中A燈與B燈的電阻相同,電源的內(nèi)阻不可忽略,則當(dāng)滑動變阻器R的滑動片P向上滑動時,兩燈亮度的變化情況是( 。
A.A燈變亮,B燈變亮B.A燈變暗,B燈變亮
C.A燈變暗,B燈變暗D.A燈變亮,B燈變暗
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【題目】如圖所示,速度選擇器中勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度為E,勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為,擋板右側(cè)質(zhì)譜儀中勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為,速度相同的一束帶電粒子(不計重力),由左側(cè)沿垂直于E和的方向射入速度選擇器做直線運動,通過狹縫后進(jìn)入質(zhì)譜儀,其運動軌跡如圖所示,則下列說法中正確的是( 。
A.該束帶電粒子帶負(fù)電
B.能通過狹縫的帶電粒子的速率等于
C.粒子打在膠片上的位置越遠(yuǎn)離狹縫S0,粒子的比荷越小
D.能通過狹縫S0的帶電粒子進(jìn)入質(zhì)譜儀后運動半徑都相同
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【題目】如圖,將金屬塊用壓縮的輕彈簧卡在一個箱子中,上頂板和下底板裝有壓力傳感器.當(dāng)箱子隨電梯以a=4.0 m/s2的加速度豎直向上做勻減速運動時,上頂板的傳感器顯示的壓力為4.0 N,下底板的傳感器顯示的壓力為10.0 N.取g=10 m/s2,若下底板示數(shù)不變,上頂板示數(shù)是下底板示數(shù)的一半,則電梯的運動狀態(tài)可能是( )
A. 勻加速上升,a=5 m/s2
B. 勻加速下降,a=5 m/s2
C. 勻速上升
D. 靜止?fàn)顟B(tài)
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【題目】在“用電流表和電壓表測定電池的電動勢和內(nèi)電阻”的實驗中備有如下器材:
A.干電池1節(jié)
B.滑動變阻器(0~20Ω)
C.電壓表(0~3V,內(nèi)阻約為20kΩ)
D.電流表(0~0.6A,內(nèi)阻RA=0.2Ω)
E.電流表(0~3A,內(nèi)阻約為0.01Ω)
F.開關(guān)、導(dǎo)線若干
(1)為減小實驗誤差和方便操作,選擇圖甲所示電路進(jìn)行實驗,其中電流表應(yīng)選__.(填寫器材前的序號)
(2)某同學(xué)根據(jù)實驗測得的電壓表示數(shù)U和電流表示數(shù)I,畫出U﹣I圖象如圖乙所示,由圖象可得電池的電動勢為__V,內(nèi)電阻為__Ω.(保留到小數(shù)點后1位)
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【題目】如圖所示,水平地面放置A和B兩個物塊,A的質(zhì)量m1=2kg,B的質(zhì)量m2=lkg,物塊A、B與地面間的動摩擦因數(shù)均為μ=0.5。現(xiàn)對物塊A施加一個與水平成37°角的外力F,F(xiàn)=10N,使A由靜止開始運動,經(jīng)過12s物塊A剛好運動到物塊B處,A物塊與B物塊碰前瞬間撤掉外力F,A與B碰撞過程沒有能量損失,設(shè)碰撞時間很短,A、B均可視為質(zhì)點,g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。求:
(1)計算A與B碰撞前瞬間A的速度大。
(2)若在B的正前方放置一個彈性擋板,物塊B與擋板碰撞時沒有能量損失,要保證物塊A和B能發(fā)生第二次碰撞,彈性擋板距離物塊B的距離L不得超過多大?
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【題目】如圖甲所示,理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為10∶1,b是原線圈的中心抽頭,圖中電表均為理想的交流電表,定值電阻R=10Ω,其余電阻均不計,從某時刻開始原線圈c、d兩端加上如圖乙所示的交變電壓,則下列說法中正確的是( )
A. 當(dāng)單刀雙擲開關(guān)與a連接時,電壓表的示數(shù)為22V
B. 當(dāng)單刀雙擲開關(guān)與a連接且t=0.01s時,電流表示數(shù)為零
C. 當(dāng)單刀雙擲開關(guān)由a撥向b時,原線圈的輸入功率變小
D. 當(dāng)單刀雙擲開關(guān)由a撥向b時,副線圈輸出電壓的頻率變?yōu)?/span>25Hz
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