11.如圖所示,長(zhǎng)L=75cm的靜止豎直筒中有一個(gè)質(zhì)量m=0.5kg的小球(可視為質(zhì)點(diǎn)),筒與小球的總質(zhì)量為4kg,現(xiàn)對(duì)筒施加一方向豎直向下、大小為F的恒力,使筒豎直向下運(yùn)動(dòng),經(jīng)t=0.5s,小球恰好位于筒口,求F的大。╣取10m/s2

分析 小球與筒底分離,而做自由落體運(yùn)動(dòng),筒在外力作用下加速運(yùn)動(dòng),根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)基本公式及小球與筒的位移關(guān)系求出筒的加速度,再根據(jù)牛頓第二定律即可求得F.

解答 解:球與筒底分離,而做自由落體運(yùn)動(dòng),其位移:${h}_{1}=\frac{1}{2}g{t}^{2}$=$\frac{1}{2}×10×\frac{1}{4}=1.25m$
小筒豎直向下的位移為:h2=h1+L=2m
筒在外力作用下加速運(yùn)動(dòng),設(shè)加速度為a,
則:${h}_{2}=\frac{1}{2}a{t}^{2}$
代入數(shù)據(jù)得:a=16m/s2
設(shè)筒的質(zhì)量為M,對(duì)筒由牛頓第二定律可得:
M+m=4kg
F+Mg=Ma
解得:F=21N
答:F的大小為21N.

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查了牛頓第二定律及運(yùn)動(dòng)學(xué)基本公式的直接應(yīng)用,難度適中.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:填空題

1.在探究合力的方法時(shí),某同學(xué)用兩只相同的彈簧測(cè)力計(jì)(量程為5.0N、最小分度為0.1N)分別鉤住兩細(xì)繩套,互成角度地沿著平行于木板方向拉橡皮條,使橡皮條與繩的結(jié)點(diǎn)伸長(zhǎng)到某一位置O時(shí),記錄兩彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)分別是4.40N和3.30N,同時(shí)沿兩繩套方向分別描下兩點(diǎn)如圖示.
(1)該同學(xué)在上述步驟中沒(méi)有描出O點(diǎn)的位置,請(qǐng)你幫他在圖中標(biāo)出O點(diǎn)的位置(保留作圖痕跡).
(2)確定O點(diǎn)的位置后,他想用其中一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)拉一個(gè)繩套,把橡皮條與繩的結(jié)點(diǎn)拉到O點(diǎn),讀出并記錄彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù),記下細(xì)繩的方向,但該步驟不能正常進(jìn)行,其原因是:實(shí)驗(yàn)時(shí),拉力會(huì)超出測(cè)力計(jì)的量程.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

2.如圖所示,寬L=1.5m的光滑平行金屬導(dǎo)軌由水平段和$\frac{1}{2}$豎直圓弧兩部分構(gòu)成,O點(diǎn)為圓弧的圓心,N為圓弧導(dǎo)軌最低處,P為圓弧導(dǎo)軌最右端處,整個(gè)裝置處于方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=0.5T,已知MN=3m,OP=1m.現(xiàn)有一質(zhì)量為m=0.5kg、長(zhǎng)度也為1.5m的金屬細(xì)桿靜置與金屬導(dǎo)軌上的MM′處且與導(dǎo)軌保持垂直.當(dāng)在金屬細(xì)桿內(nèi)通以方向向里、大小I=2A的恒定電流時(shí),求:(重力加速度=10m/s2
(1)金屬細(xì)桿開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的加速度大。
(2)金屬細(xì)桿運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)時(shí)速度的大。
(3)金屬細(xì)桿運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)時(shí),對(duì)每一條軌道的壓力大小.

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19.在靜止的車(chē)廂中,一小球被a、b兩根輕質(zhì)細(xì)繩拴住,其中a繩與豎直方向成α角,繩b成水平狀態(tài),已知小球的質(zhì)量為m,則下列說(shuō)法正確的是( 。
A.繩a的拉力為mgcosα
B.繩b的拉力為mg
C.如果小車(chē)向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng),繩b的拉力有可能為零
D.如果小車(chē)向左做勻加速直線運(yùn)動(dòng),繩a的拉力有可能為零

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6.如圖所示,固定不動(dòng)的足夠長(zhǎng)斜面傾角θ=37°,一個(gè)物體以v0=12m/s的初速度,從斜面A點(diǎn)處開(kāi)始自行沿斜面向上運(yùn)動(dòng),加速度大小為a=8.0m/s2
(g=10m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)求:
(1)物體沿斜面上升的最大距離
(2)畫(huà)出物體沿斜面上升的受力分析圖,求出物體與斜面間動(dòng)摩擦因數(shù)
(3)據(jù)條件判斷物體上升到最高點(diǎn)后能否返回?若能,求返回時(shí)的加速度.

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16.你站在一條長(zhǎng)木桿的中央附近,并且看到木桿落在地上時(shí)是兩頭同時(shí)落地,所以你認(rèn)為這木桿是平著落到了地上,而此時(shí)飛飛同學(xué)正以接近光速的速度動(dòng)木桿前面掠過(guò),如圖所示,她看到( 。
A.兩端同時(shí)落地B.A端比B端先落地
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3.目前世界上正研究的一種新型發(fā)電機(jī)叫磁流體發(fā)電機(jī),如圖所示表示它的發(fā)電原理:將一束等離子體(即高溫下電離的氣體,含有大量帶正電和負(fù)電的粒子,而從整體來(lái)說(shuō)呈中性)沿垂直于磁場(chǎng)方向噴射入磁場(chǎng),磁場(chǎng)中的兩塊金屬板A、B上就會(huì)聚集電荷,產(chǎn)生電壓對(duì)外供電.設(shè)等離子體的射入速度為v,兩金屬板的板長(zhǎng)為L(zhǎng),板間距離為d,勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,負(fù)載電阻為R,等離子體充滿(mǎn)兩板間的空間,不考慮等離子體的電阻.當(dāng)發(fā)電機(jī)穩(wěn)定發(fā)電時(shí),下列說(shuō)法正確的是( 。
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C.外電阻中的電流大小為$\frac{Bdv}{R}$D.外電阻中的電流大小為$\frac{BLv}{R}$

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20.一個(gè)質(zhì)量m=2kg的物體,受到水平方向成37°角斜向下方的推力F=10N的作用,在水平地面上移動(dòng)距離s=2m,如圖所示物體與地面間的滑動(dòng)摩擦力為它們間彈力的0.2倍,求(1)推力F對(duì)物體所做的功;
(2)摩擦力f對(duì)物體所做的功;
(3)合外力對(duì)物體所做的功.

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20.已知一個(gè)物體與飛船靜止在地面時(shí)重為32N,飛船沿豎直方向加速度上升到一定高度時(shí),加速度為5m/s2,此物視重為18N,設(shè)地面重力加速度為g=10m/s2,此時(shí)飛船離地面高度約為地球半徑的幾倍?

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