18.如圖甲所示,光滑水平面上的O處有一質(zhì)量為m=2kg物體.物體同時受到兩個水平力的作用,F(xiàn)1=4N,方向向右,F(xiàn)2的方向向左,大小如圖乙所示,s為物體相對O的位移.物體從靜止開始運動,問:
(1)當位移為s=0.5m時物體的加速度多大?
(2)物體在s=0到s=2m內(nèi)什么位置物體的速度最大?最大速度為多少?

分析 (1)由圖象讀出x=0.5m時,F(xiàn)2的大小,然后根據(jù)牛頓第二定律列方程求加速度;
(2)當加速度為0時速度最大.即當F1=F2時,知道F2的值后由F2-x表達式求出x的值

解答 解:(1)當x=0.5m時,F(xiàn)2=(2+2×0.5)N=3N
根據(jù)牛頓第二定律:F1-F2=ma
得:$a=\frac{{F}_{1}-{F}_{2}}{m}=\frac{4-3}{2}m/{s}^{2}=0.5m/{s}^{2}$
(2)當物體的加速度為零時速度最大.從上述圖中可以看出,當x=1m時,a1=0,
速度v1最大.
從x=0至x=1m合外力所做的功為${W}_{合}=\frac{1}{2}{F}_{0}x=\frac{1}{2}×2×1J=1J$,
根據(jù)動能定理,有${E}_{k1}={W}_{合}=\frac{1}{2}{mv}_{1}^{2}=1J$,
所以當x=1m時,物體的速度最大,為${v}_{1}=\sqrt{\frac{2{E}_{k1}}{m}}=\sqrt{\frac{2×1}{2}}m/s=1m/s$;
答:(1)當位移為x=0.5m時物體的加速度為0.5m/s2
(2)物體在X=0和X=2米x=1m時,物體的速度最大,最大值為1m/s

點評 本題是二力合成的動態(tài)分析,關(guān)鍵就是將合力方向(即由正號變?yōu)樨撎枺┑淖兓醋鍪谴笮〉淖兓畯亩蟪黾铀俚淖兓?/p>

練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

9.在“測定金屬的電阻率”實驗中,所用測量儀器均已校準,待側(cè)金屬絲接入電路部分的長度約為50cm.
(1)用螺旋測微器測量金屬絲的直徑,其中某一次測量結(jié)果如圖1所示,其讀數(shù)應為0.397mm(該值拉近多次測量的平均值).

(2)用伏安法測金屬絲的電阻Rx.實驗所用器材為:電池組(電動勢3V,內(nèi)阻約1Ω)、電流表(內(nèi)阻約0.1Ω)、電壓表(內(nèi)阻約3kΩ)、滑動變阻器R(0~20Ω,額定電流2A)、開關(guān)、導線若干.
某小組同學利用以上器材正確連接好電路,進行實驗測量,記錄數(shù)據(jù)如下:
次數(shù)1234567
U/V0.100.300.701.001.501.702.30
I/A0.0200.0600.1600.2200.3400.4600.520
由以上實驗數(shù)據(jù)可知,他們測量Rx是采用圖2中的甲圖(選填“甲”或“乙”).
(3)圖3是測量Rx的實驗器材實物圖,圖中已連接了部分導線,滑動變阻器的滑片P置于變阻器的一端.請根據(jù)(2)所選的電路圖,補充完成圖3中實物間的連線,并使閉合開關(guān)的瞬間,電壓表或電流表不至于被燒壞.
(4)在圖4中描繪出U-I圖線.由圖線得到金屬絲的阻值=4.5Ω(保留兩位有效數(shù)字).
(5)根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以估算出金屬絲電阻率約為C(填選項前的符號).
A.1×10-2Ω•m   B.1×10-3Ω•m     C.1×10-6Ω•m      D.1×10-8Ω•m
(6)任何實驗測量都存在誤差.本實驗所用測量儀器均已校準,下列關(guān)于誤差的說法中正確的選項是CD(有多個正確選項,選全得分).
A.用螺旋測微器測量金屬絲直徑時,由于讀數(shù)引起的誤差屬于系統(tǒng)誤差
B.由于電流表和電壓表內(nèi)阻引起的誤差屬于偶然誤差
C.若將電流表和電壓表的內(nèi)阻計算在內(nèi),可以消除由測量儀器引起的系統(tǒng)誤差
D.用U-I圖象處理數(shù)據(jù)求金屬絲電阻可以減小偶然誤差.

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9.如圖甲所示,靜止在水平面上的物體在豎直向上的拉力F作用下開始向上加速運動,拉力的功率恒定為P,運動過程中所受空氣阻力大小不變,物體最終做勻速運動.物體運動速度的倒數(shù)土與加速度a的關(guān)系如圖乙所示.若重力加速度大小為g,下列說法正確的是( 。
A.物體加速運動的時間為$\frac{{v}_{0}}{{a}_{0}}$B.物體的質(zhì)量為$\frac{P}{{v}_{0}{a}_{0}}$
C.空氣阻力大小為$\frac{P({a}_{0}-g)}{{v}_{0}{a}_{0}}$D.物體勻速運動的速度大小為v0

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6.如圖所示為雜技“頂竿”表演,一人站在地上,肩上扛一質(zhì)量M=5kg的豎直竹竿,竿上有一質(zhì)量m=50kg的人(可以看成質(zhì)點),當此人沿著豎直竿以加速度a=2m/s2加速下滑時,竹竿對肩的壓力大小為(重力加速度g=10m/s2)( 。
A.650 NB.550 NC.500 ND.450

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13.如圖所示,在半徑為R的半圓形玻璃磚上部有一層厚度為R的透明液體,圖中半圓形玻璃的上表面水平,當射向圓心O的一束光與豎直方向成夾角α1=30°時,恰好沒有光進入液體上方的空氣中;如果射向圓心O的一束光與豎直方向成夾角α2=45°時,恰好沒有光進入透明液體中,求:
①透明液體的折射率和玻璃相對透明液體的折射率.
②已知真空中的光速為c,該光在真空中的波長為λ0,求光在透明液體中的波速和波長.

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3.質(zhì)量是2kg的物體處于靜止狀態(tài),現(xiàn)同時受到同一平面內(nèi)的三個共點力作用,在如圖所示的四種情況中(坐標紙中每格邊長表示1N大小的力),物體的運動情況分別是( 。
A.甲做勻加速直線運動,加速度為3 m/s2
B.乙做勻加速直線運動,加速度為3 m/s2
C.丙做勻加速直線運動,加速度為2.5 m/s2
D.丁做勻加速直線運動,加速度為2 m/s2

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10.設有一電從示波管的陰極發(fā)出時的初速度為零,當它到達陽極時的速率為3.25×107m/s,則該示波管中陽極與陰極之間的電壓有多高?(電子的質(zhì)量m=9.11×10-31kg)

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7.關(guān)于電磁波的下列說法,不正確的是( 。
A.可見光的實質(zhì)也是一種電磁波,紅光波長最短
B.不同波長的電磁波,波長越小其頻率越高
C.電磁波是橫波
D.電磁波不可能發(fā)生干涉衍射現(xiàn)象

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8.一列火車進站前先關(guān)閉氣閥(動力系統(tǒng)),讓車沿直線滑行,滑行了225m時,速度恰為關(guān)閉氣閥時速度的一半,此后,又繼續(xù)沿直線滑行了30s,停止在車站,設火車在滑行過程中加速度始終保持不變,試求:
(1)火車從關(guān)閉氣閥到停止滑行時,滑行的總位移大。
(2)火車滑行的加速度大。

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