【題目】如圖所示,勁度系數(shù)k=25N/m輕質(zhì)彈簧的一端與豎直板P拴接(豎直板P固定在木板B的左端),另一端與質(zhì)量mA=1kg的小物體A相連,P和B的質(zhì)量為MB=4kg且B足夠長.A靜止在木板B上,A右端連一細(xì)線繞過光滑的定滑輪與質(zhì)量mC=1kg的物體C相連.木板B的上表面光滑,下表面與地面的動摩擦因數(shù)μ=0.4.開始時用手托住C,讓細(xì)線恰好伸直但沒拉力,然后由靜止釋放C,直到B開始運動.已知彈簧伸長量為x時其彈性勢能為.全過程物體C沒有觸地,彈簧在彈性限度內(nèi),g取10m/s2.求:
(1)釋放C瞬間A的加速度大;
(2)釋放C后A的最大速度大。
(3)若C的質(zhì)量變?yōu)?/span>m/C=3kg,則B剛開始運動時,拉力對物體A做功的功率.
【答案】(1)5m/s2 (2) m/s (3)45 W
【解析】
(1)對物體C:mCg-FT=mCa
對物體A:FT=mAa
所以a==5m/s2
(2)水平面對B的摩擦力Ff=μFN=μ(mA+MB)g=20N,釋放C后B不會運動.
所以,當(dāng)A的加速度為0時其速度最大,有kx=mCg,x=0.4m
對物體A、C用動能定理mCgx+W=
W=Fl=-·x=-,
聯(lián)立解得:vm= m/s
(3)設(shè)B剛開始運動時彈簧伸長量為x1,彈力F=kx1,當(dāng)F=Ff時木板B開始運動,
則kx1=μ(mA+MB)g,x1=0.8m
彈簧彈力對物體A所做的功W1=-,
若B剛開始運動時A的速度為v,
對物體A、C用動能定理
v=2m/s
設(shè)B剛要運動時細(xì)線的拉力為FT1
對物體C:mC′g-FT1=mC′a′,對物體A:FT1-kx1=mAa′,
FT1==22.5N,功率P=FT1v=45W。
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【題目】如圖所示,電源電動勢有E=12V,內(nèi)阻r=0.5Ω,“10V、20W”的燈泡L與直流電動機(jī)M并聯(lián)在電源兩極間,燈泡恰能正常發(fā)光,已知電動機(jī)線圈的電阻為RM=1Ω,求:
(1)流過內(nèi)阻的電流為多少?
(2)電動機(jī)的輸出功率為多少?
(3)電源的效率為多少?
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【題目】真空中Ox坐標(biāo)軸上的某點有一個點電荷Q,坐標(biāo)軸上A、B兩點的坐標(biāo)分別為0.2m和0.7m。在A點放一個帶正電的試探電荷,在B點放一個帶負(fù)電的試探電荷,A、B兩點的試探電荷受到電場力的方向都跟x軸正方向相同,電場力的大小F跟試探電荷電量q的關(guān)系分別如圖中直線a、b所示。下列說法正確的是
A. 點電荷Q是正電荷
B. 點電荷Q的位置坐標(biāo)為0.30m
C. B點的電場強(qiáng)度的大小為0.25N/C
D. A點的電場強(qiáng)度的方向沿x軸負(fù)方向
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【題目】某學(xué)習(xí)小組做探究“合力的功和物體速度變化的關(guān)系”的實驗如圖,圖中小車是在一條橡皮筋作用下彈出,沿木板滑行,這時,橡皮筋對小車做的功記為W.當(dāng)用2條、3條……完全相同的橡皮筋并在一起進(jìn)行第2次、第3次……實驗時,使每次實驗中橡皮筋伸長的長度都保持一致,每次實驗中小車獲得的速度由打點計時器所打的紙帶測出.
(1)除了圖中已有的實驗器材外,還需要導(dǎo)線、開關(guān)、交流電源、_____(填測量工具);
(2)實驗中,小車會受到摩擦阻力的作用,可以使木板適當(dāng)傾斜來平衡掉摩擦阻力,則下面操作正確的是______
A.放開小車,能夠自由下滑即可
B.放開小車,能夠勻速下滑即可
C.放開拖著紙帶的小車,能夠自由下滑即可
D.放開拖著紙帶的小車,能夠勻速下滑即可
(3)若木板水平放置,小車在兩條橡皮筋作用下運動,當(dāng)小車速度最大時,關(guān)于橡皮筋所處的狀態(tài)與小車所在的位置,下列說法正確的是___________
A.橡皮筋處于原長狀態(tài)
B.橡皮筋仍處于伸長狀態(tài)
C.小車在兩個鐵釘?shù)倪B線處
D.小車已過兩個鐵釘?shù)倪B線
(4)在正確操作情況下,打在紙帶上的點,并不都是均勻的,為了測量小車獲得的速度,應(yīng)選用紙帶的_____部分進(jìn)行測量(根據(jù)如圖的紙帶回答).
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【題目】民航客機(jī)在發(fā)生意外緊急著陸后,打開緊急出口,會有一條狹長的氣囊自動充氣,形成一條連接出口與地面的斜面,乘客可沿斜面滑行到地上。若某客機(jī)緊急出口下沿距地面高h=3.2m,氣囊所構(gòu)成的斜面長度L=6.4m,一個質(zhì)量m=60kg的人沿氣囊滑下時受到大小恒定的阻力f=225N,重力加速度g取10m/s2,忽略氣囊形變的影響。求:
(1)人沿氣囊滑下的過程中,人克服阻力所做的功和人的重力做功的平均功率;
(2)人滑至氣囊底端時速度的大。
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【題目】如圖所示,實線是勻強(qiáng)電場的電場線,帶電粒子 q1、q2 分別從 A、C 兩點以初速度 v 垂直射入電場,其運動軌跡分別是圖中的ABC、CDA.已知q1帶正電,不計粒子重力和阻力.則下列說法中正確的是( )
A. q2也帶正電
B. A 點的電勢低于 C 點的電勢
C. 電場力對 q1 做正功,對 q2做負(fù)功
D. q1、q2的電勢能均減小
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【題目】如圖所示,在真空中平行板電容器內(nèi)有勻強(qiáng)電場,一個動能為 E0=100eV 的電子垂直電場強(qiáng)度射入電場,經(jīng)過時間tl 穿越電容器,電子的動能變?yōu)?/span> Ek1=104eV ;另一個動能為 2E0=200eV 的電子垂直電場強(qiáng)度射入電場,經(jīng)過時間t2 穿越電容器。求:
(1)電子兩次穿越電容器的時間之比 t1:t2 ;
(2)電子第二次穿出電容器時的動能 Ek2 。
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【題目】如圖所示,電源電動勢E=28V,內(nèi)阻r=2Ω,電阻R1=12Ω,R2=R4=4Ω,R3=8Ω,C為平行板電容器,其電容C=3.0pF,虛線到兩極板距離相等,極板長L=0.20m,兩極板的間距d=1.0×10—2m。
(1)開關(guān)S原來是斷開的,當(dāng)其閉合后,通過R4的總電量為多少?
(2)若開關(guān)S斷開時,有一帶電微粒沿虛線方向以v0=2.0m/s的初速度射入平行板電容器的電場中,剛好沿虛線勻速運動,則當(dāng)開關(guān)S閉合后,此帶電微粒以相同初速度沿虛線方向射入電場中,能否從電場中射出?(要求寫出計算和分析過程,g取10m/s2)
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【題目】(6分)某物理小組的同學(xué)設(shè)計了一個粗制玩具小車通過凹形橋最低點時的速度的實驗。所用器材有:玩具小車、壓力式托盤秤、凹形橋模擬器(圓弧部分的半徑為R=0.20m)。
完成下列填空:
(1)將凹形橋模擬器靜置于托盤秤上,如圖(a)所示,托盤秤的示數(shù)為1.00kg;
(2)將玩具小車靜置于凹形橋模擬器最低點時,托盤秤的示數(shù)如圖(b)所示,該示數(shù)為_____kg;
(3)將小車從凹形橋模擬器某一位置釋放,小車經(jīng)過最低點后滑向另一側(cè),此過程中托盤秤的最大示數(shù)為m;多次從同一位置釋放小車,記錄各次的m值如下表所示:
序號 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
m(kg) | 1.80 | 1.75 | 1.85 | 1.75 | 1.90 |
(4)根據(jù)以上數(shù)據(jù),可求出小車經(jīng)過凹形橋最低點時對橋的壓力為_____N;小車通過最低點時的速度大小為_______m/s。(重力加速度大小取9.80m/s2 ,計算結(jié)果保留2位有效數(shù)字)
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