【題目】如圖,一質(zhì)量為1 kg的小球套在一根固定的直桿上,直桿與水平面夾角θ30°,現(xiàn)小球在F=10N的沿桿向上的拉力作用下,從A點(diǎn)靜止出發(fā)沿桿向上運(yùn)動(dòng),已知桿與球間的動(dòng)摩擦因數(shù)m。試求:

1)小球運(yùn)動(dòng)的加速度a1;

2)若F作用2s后撤去,小球上滑過(guò)程中距A點(diǎn)最大距離Sm;

3)若從撤去力F開始計(jì)時(shí),小球經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間將經(jīng)過(guò)距A點(diǎn)上方為4.64mB點(diǎn)。

【答案】12 m/s2 ;(25m;(31.1s;

【解析】

試題(1)根據(jù)牛頓第二定律求出小球運(yùn)動(dòng)的加速度.

2)根據(jù)速度時(shí)間公式和位移公式求出剛撤去拉力F時(shí)小球的速度和位移,根據(jù)牛頓第二定律求出撤去F時(shí)的加速度,結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出上滑的位移,從而得出小球上滑過(guò)程中距A點(diǎn)最大距離.

3)小球經(jīng)過(guò)A點(diǎn)上方的B點(diǎn),可能向上做勻減速經(jīng)過(guò)B點(diǎn),也可能返回時(shí)做勻加速運(yùn)動(dòng)經(jīng)過(guò)B點(diǎn),根據(jù)牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出運(yùn)動(dòng)的時(shí)間.

解:(1)在力F作用時(shí)有:

F﹣mgsin30°﹣μmgcos30°=ma1

代入數(shù)據(jù)解得a1="2" m/s2

2)剛撤去F時(shí),小球的速度v1=a1t1=2×2m/s=4m/s

小球的位移s1=t1==4m

撤去力F后,小球上滑時(shí)有:

mgsin30°+μmgcos30°=ma2

代入數(shù)據(jù)解得a2=8m/s2

因此小球上滑時(shí)間t2===0.5s

上滑位移s2==1m

則小球上滑的最大距離為sm=s1+s2=4+1m=5m

3)在上滑階段通過(guò)B點(diǎn):

SAB﹣S1=v1t3a2t32

通過(guò)B點(diǎn)時(shí)間t3="0.2" s,另t3="0.8s" (舍去)

小球返回時(shí)有:

mgsin30°﹣mgcos30°=ma3

代入數(shù)據(jù)解得a3=2m/s2

因此小球由頂端返回B點(diǎn)時(shí)有:

Sm﹣SAB=a3t42

代入數(shù)據(jù)解得t4=0.6s

通過(guò)通過(guò)B點(diǎn)時(shí)間t2+t4=1.1s

答:(1)小球運(yùn)動(dòng)的加速度為2m/s2

2)小球上滑過(guò)程中距A點(diǎn)最大距離為5m;

3)小球經(jīng)0.2s1.1s時(shí)間將經(jīng)過(guò)距A點(diǎn)上方為4.64mB點(diǎn).

練習(xí)冊(cè)系列答案
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【題目】如圖甲是觀察電容器放電的電路,現(xiàn)將開關(guān)S1端相連,電源(電動(dòng)勢(shì)為3v,內(nèi)阻不計(jì))。向電容器充電,然后把開關(guān)S滯向2端,電容器通過(guò)電阻R放電,電流傳感器將測(cè)得的電流信息傳人計(jì)算機(jī),屏幕上顯示出電流隨時(shí)間變化的I-t 曲線如圖2所示.則下列說(shuō)法正確的是(  )

A. 電容器充電過(guò)程為電能向化學(xué)能轉(zhuǎn)化的過(guò)程

B. 可估算出該電容器的電容大小約為0.9mF

C. 電容器充電過(guò)程的I-t曲線電流應(yīng)該隨時(shí)間的增加而增大

D. 根據(jù)曲線可估算出電容器整個(gè)放電過(guò)程中釋放的電量約為2.72c

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【題目】如圖,光滑曲面軌道在O點(diǎn)與光滑水平地面平滑連接,地面上靜止放置一各表面光滑、質(zhì)量為3m的斜面體C.一質(zhì)量為m的小物塊A從高h處由靜止開始沿軌道下滑,在O點(diǎn)與質(zhì)量為m的靜止小物塊B發(fā)生碰撞,碰撞后A、B立即粘連在一起向右運(yùn)動(dòng)(碰撞時(shí)間極短),平滑地滑上斜面體,在斜面體上上升的高度小于斜面體高度。求:

AB碰撞過(guò)程中B受的合力的沖量大小;

②斜面體C獲得的最大速度。

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【題目】如圖所示,小娟、小明兩人共提一桶水勻速前行。已知兩人手臂對(duì)桶的拉力大小相等且為F,兩人手臂間的夾角為θ,水和水桶總重為G,則下列說(shuō)法中正確的是

A. 當(dāng)θ時(shí),FG

B. 當(dāng)θ120°時(shí),FG

C. 當(dāng)θ=90°時(shí),FG

D. θ越大,F越大

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【題目】如圖所示為排球網(wǎng)架,為了使用活動(dòng)鉸鏈與地面連接的排球網(wǎng)架的直桿能垂直于水平地面,需要用繩子把桿拉住.繩子CO與豎直直桿CD夾角為37°,與球網(wǎng)在同一平面內(nèi);繩子AO、BO、CO同在另一平面內(nèi),AO、BO兩繩子的拉力大小相等,夾角為60°;球網(wǎng)上方水平拉線CE的拉力大小為300N,排球網(wǎng)架直桿質(zhì)量為20kg,不計(jì)繩子、拉線和球網(wǎng)的重力.(g10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:

1)鉸鏈給直桿的支持力為多大

2AOBO兩繩子的拉力大。

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【題目】曹沖稱象大家都耳熟能詳,置象大船之上,而刻其水痕所至,稱物以載之,則?芍。下列物理學(xué)習(xí)或研究中用到的方法與文中的方法相同的是  

A. 建立質(zhì)點(diǎn)的概念 B. 建立合力與分力的概念

C. 建立速度加速度的概念 D. 研究加速度與合力、質(zhì)量的關(guān)系

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【題目】如圖所示,在空間中取直角坐標(biāo)系Oxy,在第一象限內(nèi)平行于y軸的虛線MNy軸距離為d,從y軸到MN之間的區(qū)域充滿一個(gè)沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng),場(chǎng)強(qiáng)大小為E。靜止的電子經(jīng)過(guò)另一個(gè)電勢(shì)差為U的電場(chǎng)加速后,從y軸上的A點(diǎn)以平行于x軸的方向射入第一象限區(qū)域,A點(diǎn)坐標(biāo)為(0,h)。已知電子的電量為e,質(zhì)量為m,加速電場(chǎng)的電勢(shì)差U,電子的重力忽略不計(jì),求:

1)電子從A點(diǎn)進(jìn)入電場(chǎng)到離開該電場(chǎng)區(qū)域所經(jīng)歷的時(shí)間t和離開電場(chǎng)區(qū)域時(shí)的速度v;

2)電子經(jīng)過(guò)x軸時(shí)離坐標(biāo)原點(diǎn)O的距離l。

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【題目】某同學(xué)用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”。彈簧測(cè)力計(jì)A掛于固定 點(diǎn)P,下端用細(xì)線掛一重物M,彈簧測(cè)力計(jì)B的一端用細(xì)線系于O點(diǎn),手持另一端向左拉,使結(jié)點(diǎn)O靜止在某位置。

(1)為了完成實(shí)驗(yàn),需要記錄下來(lái)的是結(jié)點(diǎn)O的位置以及 彈簧測(cè)力計(jì)中力的大小和方向、OC的方向,如果作圖得到AB的合力方向近似___.且大小近似等于____,則平行四邊形定則得以驗(yàn)證。

(2)下列不必要的實(shí)驗(yàn)要求是____(請(qǐng)?zhí)顚戇x項(xiàng)前對(duì)應(yīng)的字母)

A.木板平面要保持豎直

B.兩彈簧測(cè)力計(jì)必須相同

C.連接結(jié)點(diǎn)的三根繩子要適當(dāng)?shù)拈L(zhǎng)些

D.改變拉力,進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn),每次都要使O點(diǎn)靜止在同一位置

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【題目】圖甲是某人站在力傳感器上做下蹲、起跳動(dòng)作的示意圖,點(diǎn) P 是他的重心位置。圖乙是根據(jù)力傳 感器采集到的數(shù)據(jù)作出的力時(shí)間圖線。兩圖中 ag 各點(diǎn)均對(duì)應(yīng),其中有幾個(gè)點(diǎn)在圖甲中沒(méi)有畫出.g 10m/s2.根據(jù)圖象分析可知( )

A. 此人的重力為 750N B. b 點(diǎn)是此人下蹲至最低點(diǎn)的位置

C. 此人在 f 點(diǎn)的加速度等于零 D. 此人在 d 點(diǎn)的加速度等于 20m/s2

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