某興趣小組對遙控車的性能進行研究。他們讓小車在平直軌道上由靜止開始運動,并將運動的全過程記錄下來并得到v-t圖象,如圖所示,除2s-10s內(nèi)的圖線為曲線外,其余均為直線,已知小車運動的過程中,2s—14s內(nèi)小車的功率保持不變,在第14s末關(guān)閉動力讓小車自由滑行,已知小車的質(zhì)量為1kg,可認為在整個過程中小車所受到的阻力大小不變。求:
(1)小車勻速行駛階段的功率;
(2)小車在第2-10s內(nèi)位移的大小。
(1)9.0W (2)39W
解析試題分析:(1)由圖可知,14s-18s內(nèi)小車在阻力作用下做勻減速運動,設此過程加速度大小為,圖線的斜率的絕對值表示加速度的大小,于是有
根據(jù)牛頓第二定律得:
小車在10s—14s內(nèi)做勻速運動,由平衡條件得:小車所受的牽引力為
由圖象知,小車在10s末的速度大小為
所以小車勻速行駛階段的功率為
(2)由圖象知,小車在2s末的速度大小為
小車運動的過程中,2s—14s內(nèi)小車的功率保持不變,均為,設小車在第2s-10s內(nèi)位移的大小為S,根據(jù)動能定理得:
解得:
考點:本題考查功率、牛頓第二定律和動能定理,意在考查考生的理解能力、邏輯推理能力和綜合應用能力。
科目:高中物理 來源: 題型:計算題
如圖甲所示,空間存在一范圍足夠大的垂直于xOy平面向外的勻強磁場,磁感應強度大小為B,讓質(zhì)量為m、電量為q(q>0)的粒子從坐標原點O沿xOy平面以不同的初速度大小和方向入射到該磁場中。不計粒子重力和粒子間的影響。
(1)若粒子以初速度v1沿y軸正向入射,恰好能經(jīng)過x軸上的A(a,0)點,求v1的大;
(2)已知某一粒子的初速度大小為v(v>v1),為使該粒子仍能經(jīng)過A(a,0)點,其入射角θ(粒子初速度與x軸正向的夾角)有幾個,并求出對應的sinθ值;
(3)如圖乙所示,若在此空間再加入沿y軸正向、大小為E的勻強電場,一粒子從O點以初速v0沿y軸正向發(fā)射。研究表明:該粒子將在xOy平面內(nèi)做周期性運動,且在任一時刻,粒子速度的x分量vx與其所在位置的y坐標成正比,比例系數(shù)與場強大小E無關(guān)。求該粒子運動過程中的最大速度值vm?
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(8分)某中學的部分學生組成了一個課題小組,對海嘯的威力進行了模擬研究,他們設計了如下的模型:如圖甲在水平地面上放置一個質(zhì)量為m=4kg的物體,讓其在隨位移均勻減小的水平推力作用下運動,推力F隨位移x變化的圖像如圖乙所示,已知物體與地面之間的動摩擦因數(shù)為μ=0.5,g=10m/s2,則:
(1)運動過程中物體的最大加速度為多少?
(2)在距出發(fā)點什么位置時物體的速度達到最大?
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(14分)一物塊以一定的初速度沿斜面向上滑,利用速度傳感器可以在計算機屏幕上得到其速度大小隨時間變化的關(guān)系圖像如圖所示,g取10m/s2。求:
(1)物塊向上滑行的最大距離S;
(2)斜面的傾角θ及物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)μ
(結(jié)果保留二位小數(shù))。
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(16分)
如圖所示,水平軌道與豎直平面內(nèi)的圓弧軌道平滑連接后固定在水平地面上,圓弧軌道B端的切線沿水平方向。質(zhì)量m=1.0kg的滑塊(可視為質(zhì)點)在水平恒力F=10.0N的作用下,從A點由靜止開始運動,當滑塊運動的位移x=0.50m時撤去力F。已知A、B之間的距離x0=1.0m,滑塊與水平軌道間的動摩擦因數(shù)μ=0.10,取g=10m/s2。求:
(1)在撤去力F時,滑塊的速度大;
(2)滑塊通過B點時的動能;
(3)滑塊通過B點后,能沿圓弧軌道上升的最大高度h=0.35m,求滑塊沿圓弧軌道上升過程中克服摩擦力做的功。
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
如圖所示,水平軌道與豎直平面內(nèi)的圓弧軌道平滑連接后固定在水平地面上,圓弧軌道B端的切線沿水平方向。質(zhì)量m=1.0kg的滑塊(可視為質(zhì)點)在水平恒力F=10.0N的作用下,從A點由靜止開始運動,當滑塊運動的位移x=0.50m時撤去力F。已知A、B之間的距離x0=1.0m,滑塊與水平軌道間的動摩擦因數(shù)μ=0.10,取g=10m/s2。求:
(1)在撤去力F時,滑塊的速度大。
(2)滑塊通過B點時的動能;
(3)滑塊通過B點后,能沿圓弧軌道上升的最大高度h=0.35m,求滑塊沿圓弧軌道上升過程中克服摩擦力做的功。
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(6分)如圖所示,某人站在一平臺上,用長L=0.5m的輕細線拴一個質(zhì)量為10kg的小球,讓它在豎直平面內(nèi)以O點為圓心做圓周運動,當小球轉(zhuǎn)與最高點A時,人突然撒手。經(jīng)0.8S小球落地,落地時小球速度方向與水平面成53°,(g=10m/s2)求:
(1)A點距地面高度;
(2)小球離開最高點時的速度;
(3)在不改變其他條件的情況下,要使小球從A處拋出落至B時的位移最小,人突然撒手時小球的速度為多少。
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
如圖所示,在水平放置的圓盤邊緣C點固定一個小桶,桶的高度不計,圓盤半徑為R=1m,在圓盤直徑CD的正上方,與CD平行放置一條水平滑道AB,滑道右端B與圓盤圓心O在同一豎直線上,且B點距離圓盤圓心的豎直高度h= 1.25m,在滑道左端靜止放置質(zhì)量為m=0.4kg的物塊(可視為質(zhì)點),物塊與滑道的動摩擦因數(shù)為μ=0.2,現(xiàn)用力F="4" N的水平作用力拉動物塊,同時圓盤從圖示位置以角速度ω="2π" rad/s,繞通過圓心O的豎直軸勻速轉(zhuǎn)動,拉力作用在物塊上一段時間后撤掉,最終物塊由B點水平拋出,恰好落入圓盤邊緣的小桶內(nèi)。(重力加速度取10m/s2。)
(1)若拉力作用時間為0.5s,求所需滑道的長度
(2)求拉力所做的最少的功
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