如圖所示,一個(gè)截面為直角三角形的劈形物塊固定在水平地面上,斜面高h(yuǎn)=4m,α=37°,一個(gè)小球以v0=9m/s的初速度由C點(diǎn)沖上斜面,由點(diǎn)A飛出落在AB面上,不計(jì)一切阻力(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s2).求:
(1)小球到達(dá)A點(diǎn)的速度大。
(2)小球由A點(diǎn)飛出至第一次落到AB面所用時(shí)間;
(3)小球第一次落到AB面時(shí)速度與AB面的夾角θ的正切值.
考點(diǎn):機(jī)械能守恒定律.
分析:(1)由機(jī)械能守恒定律可以求出小球到達(dá)A點(diǎn)的速度.
(2)小球離開(kāi)A后在豎直方向上先做勻減速直線運(yùn)動(dòng),后做自由落體運(yùn)動(dòng),小球在水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng),應(yīng)用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出小球的運(yùn)動(dòng)時(shí)間.
(3)先求出小球落在AB上時(shí)速度方向與水平方向間的夾角,然后再求出速度與AB面的夾角θ的正切值.
解答: 解:(1)小球從C到A過(guò)程機(jī)械能守恒,
由機(jī)械能守恒定律得:mv02=mgh+mvA2,
代入數(shù)據(jù)解得:vA=1m/s;
(2)小球到達(dá)A點(diǎn)時(shí)的水平分速度:
vx=vAcos53°=1×0.6=0.6m/s,
豎直分速度:vy=vAsin53°=1×0.8=0.8m/s,
小球豎直向上做減速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間:t1===0.08s,
小球豎直向上運(yùn)動(dòng)的位移:h===0.032m,
小球在豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)時(shí)的位移:y=gt22,
在整個(gè)過(guò)程中,小球的水平位移:x=vx(t1+t2),
小球落到AB面上時(shí):tanα=,代入數(shù)據(jù)解得:t2=0.17s,
小球離開(kāi)A到第一次落到AB上的時(shí)間:t=t1+t2=0.25s;
(3)小球落到AB面上時(shí)豎直分速度:vy′=gt2=10×0.17=1.7m/s,
小球落到AB上時(shí)速度方向與水平方向夾角的正切值:tanβ===,
小球第一次落到AB面時(shí)速度與AB面的夾角θ的正切值:
tanθ=tan(β﹣α),代入數(shù)據(jù)解得:tanθ≈0.66;
答:(1)小球到達(dá)A點(diǎn)的速度大小為1m/s;
(2)小球由A點(diǎn)飛出至第一次落到AB面所用時(shí)間為0.25s;
(3)小球第一次落到AB面時(shí)速度與AB面的夾角θ的正切值為0.66.
點(diǎn)評(píng):本題考查了求速度、運(yùn)動(dòng)時(shí)間、夾角正切值問(wèn)題,分析清楚小球的運(yùn)動(dòng)過(guò)程、應(yīng)用機(jī)械能守恒定律、運(yùn)動(dòng)學(xué)公式、運(yùn)動(dòng)的合成與分解即可正確解題.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
帶有滑輪的滑塊穿過(guò)水平的桿,小球A、B分別穿過(guò)豎直的桿并用輕繩跨過(guò)定滑輪連接在一起, 用手分別托住 A、B,此時(shí)線和豎直夾角分別為300和600度,如圖所示,調(diào)整兩球位置,使其移開(kāi)雙手后A、B能處于靜止?fàn)顟B(tài),則A、B兩球的質(zhì)量比(不計(jì)一切摩擦力)( )
A. 1: B. 1:1
C.:1 D. 無(wú)法判斷
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
一根長(zhǎng)60cm的細(xì)繩,最多能承受100N的拉力,用它吊起一質(zhì)量為4kg的物體,當(dāng)物體擺動(dòng)起來(lái)經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)時(shí),繩子恰好被拉斷。若繩斷處距離地面的高度為0.8m,求物體落地時(shí)的速度大小。(不計(jì)空氣阻力,g=10m/s)
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
如圖所示,在水平桌面上疊放著質(zhì)量相等的A、B兩塊木板,在木板A上放著質(zhì)量為m的物塊C,木板和物塊均處于靜止?fàn)顟B(tài).上述各種接觸面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ.假設(shè)最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力大小相等,重力加速度為g.先用水平恒力F向右拉木板A是之做勻加速運(yùn)動(dòng),物塊C始終與木板A保持相對(duì)靜止.以下判斷正確的是( )
A.不管F多大,木板B一定保持靜止
B.A、B之間的摩擦力大小一定大于F
C.A、C之間的摩擦力可能為零
D.A、B之間的摩擦力不為零,大小可能等于μmg
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
如圖甲所示,在升降機(jī)的頂部安裝了一個(gè)能夠顯示拉力的傳感器.傳感器下方掛一輕質(zhì)彈簧,彈簧下端掛一質(zhì)量為m的小球.小球隨升降機(jī)一起運(yùn)動(dòng),若升降機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中突然停止,并以此時(shí)為零時(shí)刻,在后面一段時(shí)間內(nèi)傳感器顯示彈簧彈力F隨時(shí)間t變化的圖象如圖乙所示,g為重力加速度,則( )
A.升降機(jī)突然停止前在做向上的加速運(yùn)動(dòng)
B.t1~t2時(shí)間內(nèi)小球向下運(yùn)動(dòng),小球動(dòng)能先減小后增大
C.0~t1時(shí)間內(nèi)小球處于失重狀態(tài),t1~t2內(nèi)處于超重狀態(tài)
D.t3~t4時(shí)間內(nèi)彈簧彈性勢(shì)能變化量大于小球動(dòng)能變化量
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
如圖所示為甲、乙兩物體運(yùn)動(dòng)的v﹣t圖象,在0~t2時(shí)間內(nèi)甲一直做勻加速直線運(yùn)動(dòng),乙先做勻減速到速度為0,再做勻加速直線運(yùn)動(dòng),t2<2t1,關(guān)于兩物體在0~t2時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)的位移大小關(guān)系正確的是( )
A.x甲=2x乙 B.x甲>2x乙
C.x甲<2x乙 D.以上三種情況都可能
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
一質(zhì)量為m物體靜止在光滑斜面底端,在沿斜面向上的恒定拉力作用下沿斜面向上加速運(yùn)動(dòng),加速度大小為a,經(jīng)過(guò)時(shí)間t撤去拉力,物體又經(jīng)過(guò)時(shí)間t恰好回到斜面底端,求:
(1)撤去拉力后物體的加速度大;
(2)恒定拉力的大小;
(3)物體沿斜面向上運(yùn)動(dòng)的最大距離.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
用如圖(甲)所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系(交流電頻率為50Hz):
(一)下圖所示是某同學(xué)通過(guò)實(shí)驗(yàn)得到的一條紙帶,他在紙帶上取A、B、C、D、E、F、G等7個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)(每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)點(diǎn)沒(méi)有畫(huà)出),將毫米刻度尺放在紙帶上.
根據(jù)下圖可知,打下E點(diǎn)時(shí)小車(chē)的速度為 m/s.小車(chē)的加速度為 m/s2.(計(jì)算結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)
(二)另一同學(xué)在該實(shí)驗(yàn)中得到如下一組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)(表中F表示細(xì)線對(duì)小車(chē)的拉力,a表示小車(chē)的加速度):
F/N 0.196 0.294 0.392 0.490 0.588
a/m•s﹣2 0.25 0.58 0.90 1.20 1.53
(1)請(qǐng)?jiān)趫D丙所示的坐標(biāo)系中畫(huà)出a﹣F圖線;
(2)根據(jù)圖表分析,實(shí)驗(yàn)操作中存在的問(wèn)題可能是 (填字母序號(hào))
A.沒(méi)有平衡摩擦力
B.平衡摩擦力時(shí)木板傾角過(guò)小
C.平衡摩擦力時(shí)木板傾角過(guò)大
D.小車(chē)質(zhì)量太大
E.鉤碼的質(zhì)量太大.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
如圖所示,MN為紙面內(nèi)的一條直線,其所在空間分布與紙面平行的勻強(qiáng)電場(chǎng)或與紙面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的單一場(chǎng)區(qū).現(xiàn)有重力不計(jì)的帶電粒子從MN上的O點(diǎn)以水平初速度v0沿紙面射入場(chǎng)區(qū),下列判斷正確的是( )
A.如果粒子回到MN上時(shí)速率不變,則該空間存在的一定是磁場(chǎng)
B.如果粒子回到MN上時(shí)速率增大,則該空間存在的一定是電場(chǎng)
C.若僅增大水平初速度v0,發(fā)現(xiàn)粒子再回到MN上時(shí)速度方向與增大前相同,則該空間存在的一定是磁場(chǎng)
D.若僅增大水平初速度v0,發(fā)現(xiàn)粒子再回到MN所用的時(shí)間發(fā)生變化,則該空間存在的一定是電場(chǎng)
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