由①②③式得: 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

由理論推導(dǎo)得向心力公式Fn=mω2r有兩位同學(xué)想再通過(guò)協(xié)作實(shí)驗(yàn)來(lái)獲得體驗(yàn).設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案如下:如圖甲所示,繩子的一端拴一個(gè)小沙袋,繩上離小沙袋重心40cm的地方打一個(gè)繩結(jié)A,80cm的地方打另一個(gè)繩結(jié)B.張同學(xué)手握繩結(jié),如圖乙所示,使沙袋在水平方向上做勻速圓周運(yùn)動(dòng).李同學(xué)幫助實(shí)驗(yàn),看著手表,每秒鐘喊2次口令.
他們進(jìn)行了這樣的操作:操作①:手握繩結(jié)A,使沙袋在水平方向上做勻速圓周運(yùn)動(dòng),每?jī)纱慰诹钸\(yùn)動(dòng)一周,即每秒運(yùn)動(dòng)一周,體會(huì)此時(shí)繩子拉力的大。僮鳍冢焊臑槭治绽K結(jié)B,仍使沙袋在水平方向上每秒運(yùn)動(dòng)一周,體會(huì)此時(shí)繩子拉力的大小.操作③:又改為手握繩結(jié)A,但使沙袋在水平方向上每秒運(yùn)動(dòng)2周,體會(huì)此時(shí)繩子拉力大小.
請(qǐng)你回答下列問(wèn)題:?jiǎn)栴}1:①②兩次操作,是想控制質(zhì)量m和
角速度
角速度
不變,改變
轉(zhuǎn)動(dòng)半徑r
轉(zhuǎn)動(dòng)半徑r
,比較兩次拉力大小,進(jìn)而得出向心力F跟
轉(zhuǎn)動(dòng)半徑
轉(zhuǎn)動(dòng)半徑
有關(guān),你認(rèn)為
次(填①或②)操作感受到的向心力比較大?問(wèn)題2:①③兩次操作,是想控制質(zhì)量m和
轉(zhuǎn)動(dòng)半徑r
轉(zhuǎn)動(dòng)半徑r
不變,改變
角速度
角速度
,比較兩次拉力大小,進(jìn)而得出向心力F跟
角速度
角速度
有關(guān),你認(rèn)為次
(①或③)操作感受到的向心力比較大?

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精英家教網(wǎng)由理論分析可得,彈簧的彈性勢(shì)能公式為EP=
1
2
kx2
(式中k為彈簧的勁度系數(shù),x為彈簧的形變量).為驗(yàn)證這一結(jié)論,A、B兩位同學(xué)設(shè)計(jì)了如下的實(shí)驗(yàn):
①首先他們都進(jìn)行了圖甲所示的實(shí)驗(yàn):將一根輕質(zhì)彈簧豎直掛起,在彈簧的另一端掛上一個(gè)已知質(zhì)量為m的小鐵球,穩(wěn)定后測(cè)得彈簧伸長(zhǎng)量為d;
②A同學(xué)完成步驟①后,接著進(jìn)行了如圖乙所示的實(shí)驗(yàn):將這根彈簧豎直地固定在水平桌面上,并把小鐵球放在彈簧上,然后豎直地套上一根帶有插銷孔的長(zhǎng)透明塑料管,利用插銷壓縮彈簧;拔掉插銷時(shí),彈簧對(duì)小鐵球做功,使小鐵球彈起,測(cè)得彈簧的壓縮量為x時(shí),小鐵球上升的最大高度為H.
③B同學(xué)完成步驟①后,接著進(jìn)行了如圖丙所示的實(shí)驗(yàn).將這根彈簧放在一光滑水平桌面上,一端固定在豎直墻上,另一端被小球壓縮,測(cè)得壓縮量為x,釋放彈簧后,小球從高為h的桌面上水平拋出,拋出的水平距離為L(zhǎng).
(1)A、B兩位同學(xué)進(jìn)行圖甲所示實(shí)驗(yàn)是為了確定物理量:
 
,用m、d、g表示所求的物理量:
 

(2)如果EP=
1
2
kx2
成立,那么A同學(xué)測(cè)出的物理量x與d、H的關(guān)系式是x=
 
;B同學(xué)測(cè)出的物理量x與d、h、L的關(guān)系式是x=
 

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由牛頓第二定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式F=ma,則下列說(shuō)法中正確的是:(       )

A.在加速度一定時(shí),質(zhì)量與合外力成正比                         

B.在質(zhì)量一定時(shí),合外力與加速度成正比

C.質(zhì)量在數(shù)值上等于它所受到的合外力跟它獲得的加速度的比值     

D.物體的加速度與其所受合外力成正比,與其質(zhì)量成反比

 

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由牛頓第二定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式F=ma,則下列說(shuō)法中正確的是:(      )
A.在加速度一定時(shí),質(zhì)量與合外力成正比
B.在質(zhì)量一定時(shí),合外力與加速度成正比
C.質(zhì)量在數(shù)值上等于它所受到的合外力跟它獲得的加速度的比值
D.物體的加速度與其所受合外力成正比,與其質(zhì)量成反比

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由牛頓第二定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式F=ma,則下列說(shuō)法中正確的是:


  1. A.
    在加速度一定時(shí),質(zhì)量與合外力成正比
  2. B.
    在質(zhì)量一定時(shí),合外力與加速度成正比
  3. C.
    質(zhì)量在數(shù)值上等于它所受到的合外力跟它獲得的加速度的比值
  4. D.
    物體的加速度與其所受合外力成正比,與其質(zhì)量成反比

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1.D   2.AD    3.BD    4.D    5.  C    6.AD    7.B    8.AD    9.AD  10.B

11.  100J     75J            12.  15N 

13. 解:設(shè)卡車運(yùn)動(dòng)的速度為v0,剎車后至停止運(yùn)動(dòng),由動(dòng)能定理:-μmgs=0-。得v==12m/s=43.2km/h。因?yàn)関0>v規(guī),所以該卡車違章了。

14. 解:當(dāng)人向右勻速前進(jìn)的過(guò)程中,繩子與豎直

方向的夾角由0°逐漸增大,人的拉力就發(fā)生了變化,

故無(wú)法用W=Fscosθ計(jì)算拉力所做的功,而在這個(gè)過(guò)

程中,人的拉力對(duì)物體做的功使物體的動(dòng)能發(fā)生了變

化,故可以用動(dòng)能定理來(lái)計(jì)算拉力做的功。

當(dāng)人在滑輪的正下方時(shí),物體的初速度為零,

當(dāng)人水平向右勻速前進(jìn)s 時(shí)物體的速度為v1 ,由圖

1可知: v1= v0sina       

⑴根據(jù)動(dòng)能定理,人的拉力對(duì)物體所做的功

W=m v12/2-0

⑵由⑴、⑵兩式得W=ms2 v12/2(s2+h2)

15. 解:(1)對(duì)AB段應(yīng)用動(dòng)能定理:mgR+Wf=

所以:Wf=-mgR=-20×10-3×10×1=-0.11J

(2)對(duì)BC段應(yīng)用動(dòng)能定理:Wf=0-=-=-0.09J。又因Wf=μmgBCcos1800=-0.09,得:μ=0.153。

 

16. 解:在此過(guò)程中,B的重力勢(shì)能的增量為,A、B動(dòng)能增量為,恒力F所做的功為,用表示A克服摩擦力所做的功,根據(jù)功能關(guān)系有:

       解得:

17. 解:(1)兒童從A點(diǎn)滑到E點(diǎn)的過(guò)程中,重力做功W=mgh

兒童由靜止開(kāi)始滑下最后停在E點(diǎn),在整個(gè)過(guò)程中克服摩擦力做功W1,由動(dòng)能定理得,

=0,則克服摩擦力做功為W1=mgh

   (2)設(shè)斜槽AB與水平面的夾角為,兒童在斜槽上受重力mg、支持力N1和滑動(dòng)摩擦

f1,,兒童在水平槽上受重力mg、支持力N2和滑動(dòng)摩擦力f2,

,兒童從A點(diǎn)由靜止滑下,最后停在E點(diǎn).

由動(dòng)能定理得,

解得,它與角無(wú)關(guān).

   (3)兒童沿滑梯滑下的過(guò)程中,通過(guò)B點(diǎn)的速度最大,顯然,傾角越大,通過(guò)B點(diǎn)的速度越大,設(shè)傾角為時(shí)有最大速度v,由動(dòng)能定理得,

解得最大傾角

18. 解:(1)根據(jù)牛頓第二定律有:

設(shè)勻加速的末速度為,則有:

代入數(shù)值,聯(lián)立解得:勻加速的時(shí)間為:

(2)當(dāng)達(dá)到最大速度時(shí),有:

解得:汽車的最大速度為:

(3)汽車勻加速運(yùn)動(dòng)的位移為:

在后一階段牽引力對(duì)汽車做正功,重力和阻力做負(fù)功,根據(jù)動(dòng)能定理有:

又有

代入數(shù)值,聯(lián)立求解得:

所以汽車總的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為:

 


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