【題目】質(zhì)量M=2kg的質(zhì)點停在如圖所示的光滑平面直角坐標系原點O,當其受到三個同平面的作用力F1、F2、F3時正好在O點處于靜止狀態(tài)。已知三個力中的F2=4N,方向指向y軸的負方向,求:
(1)只將F2力撤去,質(zhì)點受到的合力大小和方向;
(2)從某時刻開始計時,只撤去F1力,質(zhì)點經(jīng)過4秒到達坐標為(-8,0)位置,則F3力大小如何;
(3)從第4秒末起又恢復(fù)F1力作用,同時停止F2作用,則第6秒末質(zhì)點的速度大小和方向如何。
【答案】(1)4N,方向沿y軸的正方向;(2)2N;(3)4m/s,速度方向指向第三象限,與y軸夾解為45°
【解析】
(1)撤去F2力作用時,質(zhì)點受到的合力大小等于F2=4N,方向沿y軸的正方向
(2)停止F1的作用后,F2、F3的合力與F1等值反向,由第4秒末質(zhì)點的位置坐標(-8,0),可確定質(zhì)點沿x軸負方向作勻加速運動有:,
解得
則 ,方向沿x軸正方向
根據(jù)平行四邊形定則有:
(3)F1、F3同時作用而F2停止作用時,合力沿y軸正方向大小為4N,質(zhì)點作類平拋運動,在y軸方向上,
則第6秒末速度,
速度方向指向第三象限,與y軸夾角為45°
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【題目】如圖所示,質(zhì)量為m=0.36kg,邊長為L=0.5m的正方形金屬線框abcd從磁場上方某一高度自由下落,線框進入磁場后先減速后勻速。當bc邊剛進入磁場時,線框的加速度大小為,線框完全在磁場中運動的時間為t=0.1s,已知勻強磁場的寬度d=0.75m,正方形線框由均勻材料制成,總電阻為R=0.2Ω,重力加速度,求:
(1)勻強磁場的磁感應(yīng)強度;
(2)開始下落時,bc邊距離磁場上邊界的高度;
(3)整個線框穿出磁場過程產(chǎn)生的焦耳熱。
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【題目】納米材料的抗拉強度幾乎比鋼材還高出100倍,使人們設(shè)想的太空電梯成為可能。其工作原理是從同步衛(wèi)星高度的太空站豎直放下由納米材料做成的太空電梯,固定在赤道上,這樣太空電梯隨地球一起旋轉(zhuǎn),如圖所示。關(guān)于太空電梯倉“停”在太空電梯中點P時,下列對于太空電梯倉說法正確的是()
A. 周期比同步衛(wèi)星小B. 速度比同步衛(wèi)星大
C. 向心加速度比同高度衛(wèi)星的小D. 處于完全失重狀態(tài)
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【題目】如圖示,從傾角為的斜面頂端A點以初速v0水平拋出一個小球,不計空氣阻力,設(shè)斜面足夠長,重力加速度為g,則從小球拋出到第一次落到斜面上B點過程,有( )
A. 小球離斜面距離最大時其速度方向平行于斜面
B. 小球離斜面距離最大時的速度等于A、B兩點速度的平均速度
C. 小球在此過程中,離斜面的最大距離等于
D. 小球初速v0越大,小球落在斜面上時的速度方向與水平方向間的夾角越大
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【題目】某實驗小組用DIS裝置研究加速度與力的關(guān)系,實驗裝置如圖甲所示,實驗通過增加鉤碼數(shù)量改變線對小車拉力,多次測量可得小車運動的加速度a與所受拉力F的關(guān)系圖像。他們在軌道水平和傾斜的兩種情況下分別做了實驗,得到下圖乙所示兩條a-F圖線。
(1)該實驗裝置是否需要滿足小車質(zhì)量遠大于鉤碼總質(zhì)量的條件___(選填“是”或“否”);
(2)圖乙中圖線__(選填“①”或“②”)是在軌道左側(cè)抬高成為斜面情況下得到的;
(3)圖乙中在軌道水平時,小車運動所受摩擦阻力f=___N;小車(含位移傳感器)質(zhì)量M=___kg。
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【題目】一個質(zhì)量m=0.1g的小滑塊,帶有q=5×10-4C的電荷放置在傾角θ=30°的光滑斜面上(絕緣),斜面置于B=0.5T的勻強磁場中,磁場方向垂直紙面向里,如圖所示,小滑塊由靜止開始沿斜面滑下,其斜面足夠長,小滑塊滑至某一位置時,要離開斜面。求:
①小滑塊帶何種電荷?
②小滑塊離開斜面的瞬時速度多大?
③該斜面的長度至少多長?
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【題目】“研究平拋物體的運動”實驗裝置如圖甲所示。鋼球從斜槽上滾下,經(jīng)過水平槽飛出后做平拋運動。每次都使鋼球從斜槽上同一位置由靜止?jié)L下,在小球運動軌跡的某處用帶孔的卡片迎接小球,使球恰好從孔中央通過而不碰到邊緣,然后對準孔中央在白紙上記下一點。通過多次實驗,在豎直白紙上記錄鋼球所經(jīng)過的多個位置,用平滑曲線連起來就得到鋼球做平拋運動的軌跡。
(1)實驗所需的器材有:白紙、圖釘、平板、鉛筆、弧形斜槽、小球、重錘線、有孔的卡片,除此之外還需要的一項器材是______
A.彈簧測力計 B.刻度尺 C.秒表
(2)在此實驗中,小球與斜槽間有摩擦_______(選填“會”或“不會”)使實驗的誤差增大;調(diào)節(jié)斜槽使其末端的切線水平,如果斜槽末端點到小球落地點的高度相同,小球每次從斜槽滾下的初始位置不同,那么小球每次在空中運動的時間________(選填“相同”或“不同”)。
(3)如圖乙所示是在實驗中記錄的一段軌跡。已知小球是從原點O水平拋出的,經(jīng)測量P點的坐標為(30cm,20cm)。g取10m/s2。則小球平拋的初速度v0=_________m/s。
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【題目】如圖所示,底角為的圓錐體靜止不動,頂端通過一根長為l=1.25m的細線懸掛一個質(zhì)量為m=1kg的小球,細線處于張緊狀態(tài),若小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運動的角速度為ω=4rads時,不計一切阻力,g=10m/s2,則小球的向心加速度為
A. 10m/s2 B. 10m/s2 C. 15m/s2 D. 20m/s2
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【題目】近幾年我國在航空航天工業(yè)上取得了長足的進步,既實現(xiàn)了載人的航天飛行,又實現(xiàn)了航天員的出艙活動.如圖所示,在某次航天飛行實驗活動中,飛船先沿橢圓軌道1飛行,后在遠地點343千米的P處點火加速,由橢圓軌道1變成高度為343千米的圓軌道2.下列判斷正確的是( )
A. 飛船在橢圓軌道1上的機械能比圓軌道2上的機械能大
B. 飛船在圓軌道2上時航天員出艙前后都處于失重狀態(tài)
C. 飛船在此圓軌道2上運動的角速度小于同步衛(wèi)星運動的角速度
D. 飛船在橢圓軌道1上通過P的加速度小于沿圓軌道2運動的加速度
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