【題目】某研究性學(xué)習(xí)小組利用圖a所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究物塊在恒力F作用下加速度與斜面傾角的關(guān)系。已知木板OA可繞軸O在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng),板足夠長,板面摩擦可忽略不計(jì)。某次實(shí)驗(yàn)中,質(zhì)量m=0.1kg的物塊在平行于板面向上、F=0.6N的恒力作用下,得到加速度a與斜面傾角的關(guān)系圖線,如圖b所示,已知圖中a0為圖線與縱軸交點(diǎn),θ1為圖線與橫軸交點(diǎn)。(重力加速度g10m/s2)求:

1a0多大?傾角θ1多大?

2)當(dāng)傾角θ30°時(shí),物塊在力F作用下由O點(diǎn)從靜止開始運(yùn)動(dòng),2s后撤去,求物塊沿斜面運(yùn)動(dòng)的最大距離?

【答案】16m/s2, 37°;(22.4m。

【解析】

1)由圖象可知,θ=0°,木板水平放置,此時(shí)物塊的加速度為a0
由牛頓第二定律:F=F=ma0
解得a0=6m/s2
由圖象可知木板傾角為θ1時(shí),物塊的加速度a=0
即:F=mgsinθ1
解得θ1=37°
2)當(dāng)木板傾角為θ=30o時(shí),對(duì)物塊由牛頓第二定律得:
F-mgsinθ=ma1
解得a1=1m/s2
設(shè)木塊2s末速度為v1,由v1=a1t
v1=2m/s
2s內(nèi)物塊位移s1=a1t2=2m
撤去F后,物塊沿斜面向上做勻減速運(yùn)動(dòng)。設(shè)加速度為a2,對(duì)物塊由牛頓第二定律得:
mgsinθ=ma2
a2=gsin30°=5m/s2
撤去F后,物塊繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng)的位移為
則物塊沿斜面運(yùn)動(dòng)的最大距離s=s1+s2=2.4m

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的一次實(shí)驗(yàn)中,重錘拖著紙帶自由下落,在紙帶上打出一系列的點(diǎn),如圖所示,已知相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔為0.02s,回答以下問題:

(1)某同學(xué)用如圖甲所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),得到如圖乙所示的紙帶,把第一個(gè)點(diǎn)(初速度為零)記作O點(diǎn),測出點(diǎn)OA間的距離為68.97cm,點(diǎn)A、C間的距離為15.24cm,點(diǎn)C、E間的距離為16.76cm,已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹?/span>9.8m/s2,重錘的質(zhì)量為m=1.0kg,則打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在打O點(diǎn)到C點(diǎn)的這段時(shí)間內(nèi),重錘動(dòng)能的增加量為________________J,重力勢能的減少量為_____________。(保留兩位有效數(shù)字)

(2)在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),重錘減少的重力勢能__________重錘增加的動(dòng)能(選填“大于”或“小于”或“等于”),其原因主要是因?yàn)?/span>________。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,傾角為的斜面靜置于地面上,斜面上表面光滑,A、B、C三球的質(zhì)量分別為m、2m、3m,輕質(zhì)彈簧一端固定在斜面頂端、另一端與A球相連,AB間固定一個(gè)輕桿,BC間由一輕質(zhì)細(xì)線連接。彈簧、輕桿與細(xì)線均平行于斜面,初始系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài),現(xiàn)突然剪斷細(xì)線或彈簧。下列判斷正確的是

A. 彈簧被剪斷的瞬間,AB、C三個(gè)小球的加速度均為零

B. 彈簧被剪斷的瞬間,A、B之間桿的彈力大小為零

C. 細(xì)線被剪斷的瞬間,A、B球的加速度沿斜面向上,大小為gsin

D. 細(xì)線被剪斷的瞬間,AB之間桿的彈力大小為4mgsin

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在“研究平拋運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中,釆用圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置,其簡圖如圖2所示,水平拋出的小球落入接球槽中,通過復(fù)寫紙?jiān)诎准埳狭粝潞埸c(diǎn)。

1)下列說法正確的是__________(多選)

A.小球運(yùn)動(dòng)時(shí)可以與豎直板相接觸

B.固定斜槽時(shí),必須保證斜槽末端切線水平

C.在研究一條運(yùn)動(dòng)軌跡時(shí),小球每次都要從同一位置由靜止開始釋放

D.為了準(zhǔn)確地描出小球運(yùn)動(dòng)的軌跡,必須用光滑曲線把所有的點(diǎn)連接起來

2)實(shí)驗(yàn)中小球碰到接球槽會(huì)在復(fù)寫紙下面的白紙上留下相近的兩個(gè)點(diǎn)(如圖3所示),應(yīng)該取__________(選填“左邊”或“右邊”)的點(diǎn)進(jìn)行測量;

3)圖4是實(shí)驗(yàn)中小球從斜槽上不同位置下落獲得的兩條軌跡,圖線①所對(duì)應(yīng)的平拋運(yùn)動(dòng) 的初速度__________(選填“較小”或“較大”),圖線②所對(duì)應(yīng)的小球在斜槽上釋放的位置__________(選填“較低”或“較高”)。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某同學(xué)用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。實(shí)驗(yàn)所用的電源為學(xué)生電源,可以提供輸出電壓為6V的交變電流和直流電,交變電流的頻率為50Hz。重錘從高處由靜止開始下落,重錘拖著的紙帶上打出一系列的點(diǎn),對(duì)紙帶上的點(diǎn)測量并分析,即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。

(1)他進(jìn)行了下面幾個(gè)操作步驟:

A.按照圖示的裝置安裝器件;

B.將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到電源的直流輸出上;

C.用天平測出重錘的質(zhì)量;

D.先接通電源,后釋放紙帶,打出一條紙帶;

E.測量紙帶上某些點(diǎn)間的距離;

F.根據(jù)測量的結(jié)果計(jì)算重錘下落過程中減少的重力勢能是否等于其增加的動(dòng)能。

其中沒有必要進(jìn)行的步驟是____________,操作不當(dāng)?shù)牟襟E是__________。(填選項(xiàng)字母)

(2)這位同學(xué)進(jìn)行正確測量后挑選出一條點(diǎn)跡清晰的紙帶進(jìn)行測量分析,如圖乙所示,其中0點(diǎn)為起始點(diǎn),A、B、C、D、E、F為六個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)。根據(jù)紙帶上的測量數(shù)據(jù),可得出打B點(diǎn)時(shí)重錘的速度為_______m/s.(保留3位有效數(shù)字)

(3)他根據(jù)紙帶上的數(shù)據(jù)算出各點(diǎn)的速度v,量出下落距離h,并以v/2為縱軸、以h為橫軸面出圖象,應(yīng)是下列圖中的______

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】下列電容器相關(guān)知識(shí)描述正確的是

A. 圖甲為電容器充電示意圖,充完電后電容器上極板帶正電,兩極板間的電壓 U 等于電源的電動(dòng)勢 E

B. 圖乙為電容器放電示意圖,放電過程中電流大小保持不變

C. 圖丙為電解電容器的實(shí)物圖和符號(hào),圖丁為可變電容器及其符號(hào),兩種電容使用時(shí)都嚴(yán)格區(qū)分正負(fù)極

D. 圖戊中的電容器上有“5.5V 1.0F”字樣,說明該電容器只有兩端加上 5.5V 的電壓時(shí)電容才為1.0F

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,把頭發(fā)屑懸浮在蓖麻油里,加上電場,頭發(fā)屑就按照電場強(qiáng)度的方向排列起來,模擬出電場線的分布情況。根據(jù)圖中實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,下 列說法正確的是

A. 電場線是實(shí)際存在的線

B. 圖中沒有頭發(fā)屑的地方就沒有電場

C. 圖中模擬的是異號(hào)電荷的電場線分布情況

D. 若將正電荷從端移動(dòng)到端,電勢能一定減小

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中,手中有如下的器材:打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、學(xué)生電源、導(dǎo)線若干、鐵架臺(tái)、 紙帶和復(fù)寫紙、毫米刻度尺、天平、重錘等。

1)其中在本次實(shí)驗(yàn)中不需要的器材是_____________。

2)在某次實(shí)驗(yàn)中得到如圖所示的清晰的紙帶,用毫米刻度尺測出各計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖中數(shù)據(jù)所示,所用交流電源的頻率f=50 Hz,設(shè)重錘質(zhì)量為m,重力加速度g= 9. 8m/s2。打下B點(diǎn)時(shí),重錘下落的速度vB=_____________m/s;打點(diǎn)計(jì)時(shí)器自打下B點(diǎn)開始到打出E點(diǎn)時(shí),重錘的重力勢能減少量△Ep=___________J,重錘的動(dòng)能增加量△Ek=_____________J。(計(jì)算結(jié)果均保留三位小數(shù))

3)在誤差允許的范圍內(nèi),滿足____________關(guān)系,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器自打下B點(diǎn)開始到打出E點(diǎn)的過程中,重錘的機(jī)械能守恒。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,一個(gè)掛在絲線下端帶正電的小球B,靜止在圖示位置。若固定的帶正電小球A(可看作點(diǎn)電荷)的電荷量為QB球的質(zhì)量為m,帶電荷量為qθ=30°,AB在同一條水平線上,整個(gè)裝置處于真空中。

1)試求A、B兩球間的距離r。

2)帶電小球A在圖中B球靜止位置處產(chǎn)生的電場強(qiáng)度大小和方向。

3)若使A、B兩球間的距離變?yōu)樵瓉淼?/span>2倍,B球的電荷量也變?yōu)樵瓉淼?/span>2倍,B球的質(zhì)量變?yōu)樵瓉淼囊话耄瑒tθ=?

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同步練習(xí)冊答案