【題目】如圖(a),ABC為金屬桿做成的軌道,固定在豎直平面內(nèi)。AB段水平且粗糙,長(zhǎng)度L=3.6m,足夠長(zhǎng)且光滑的BC段與水平方向夾角為θ=37°。質(zhì)量為m=3kg、可視為質(zhì)點(diǎn)的小球穿在桿上,與AB間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=。小球在與水平方向成θ=37°的力F作用下由靜止開始運(yùn)動(dòng),F的大小隨路程s的變化關(guān)系如圖(b)所示,小球最高可以運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)。不考慮小球在B處的動(dòng)能損失,取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,求:
(1)小球在AB段運(yùn)動(dòng)過(guò)程中拉力F所做的功W;
(2)小球從A運(yùn)動(dòng)到C的總時(shí)間t。
【答案】(1)33.6J;(2)4.05s
【解析】
(1)AB段運(yùn)動(dòng)分兩階段
第一階段s1=3m
W1=F1s1cosθ=28.8J
第二階段s2=0.6m
W2=F2s2cosθ=4.8J
在AB段上F所做的功
W=W1+W2=33.6J
(2)從A開始運(yùn)動(dòng)s1=3m的過(guò)程,小球受力如圖
FN1=mg-F1·sinθ=22.8N
Ff1=μFN1=7.6N
牛頓第二定律
F1·cosθ-Ff1=ma1
解出
a1=m/s2
小球在AB段先做加速運(yùn)動(dòng),由公式2a1·s1=,解出
v1=2m/s
由公式v1=a1·t1,解出
t1=3s
接下來(lái)運(yùn)動(dòng)s2=L-s1=0.6m的過(guò)程中,小球受力如圖
FN2=mg-F2·sinθ=24N
Ff2=μFN2=8N
牛頓第二定律
F2·cosθ-Ff2=ma2
解出
a2=0
由公式s2=v1·t2,解出
t2=0.3s
小球在BC段運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,受力如圖
牛頓第二定律
F2-mg·sinθ=ma3
解出
a3=-m/s2
BC段上做勻減速直線運(yùn)動(dòng),由公式v1=a3·t3,解出
t3=0.75s
總時(shí)間
t=t1+t2+t3=4.05s
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖甲所示,可視為質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量m1=1kg的小物塊放在質(zhì)量m2=2kg的木板正中央位置,木板靜止在水平地面上,連接物塊的輕質(zhì)細(xì)繩伸直且與水平方向的夾角為37°,F(xiàn)對(duì)木板施加水平向左的拉力F=18N,木板運(yùn)動(dòng)的v-t圖象如圖乙所示,sin37°=0.6,g取10m/s2,則( )
A.木板的長(zhǎng)度為2m
B.木板的長(zhǎng)度為1m
C.木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5
D.物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】某同學(xué)將一直流電源的總功率PE、輸出功率PR和電源內(nèi)部的發(fā)熱功率Pr隨電流I變化的圖線畫在了同一坐標(biāo)上,如圖7中的a、b、c所示.以下判斷正確的是( )
A. 直線a表示電源的總功率
B. 曲線c表示電源的輸出功率
C. 電源的電動(dòng)勢(shì)E=3V,內(nèi)電阻r=1Ω
D. 電源的最大輸出功率Pm=9W
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,玻璃管N上端開口,管長(zhǎng)L=105cm,在N的底部通過(guò)細(xì)玻璃管與玻璃管M相連,M上端封閉,M與N橫截面相同,細(xì)玻璃管內(nèi)部設(shè)有單向閥門K,當(dāng)N管內(nèi)氣壓大于M管內(nèi)氣壓時(shí),K打開,M、N連通。將M豎直插入水銀槽中,里邊氣柱總長(zhǎng)為L,管內(nèi)外液面高度差為h=30cm。A是與N配套的氣密性良好的活塞,已知外界大氣壓為cmHg,全過(guò)程M相對(duì)水銀槽位置不變,忽略氣體溫度的變化和水銀槽液面高度的變化,細(xì)管內(nèi)氣體可忽略不計(jì)。
(1)活塞A向下壓縮多大距離閥門K才會(huì)連通M、N?
(2)將活塞A壓到N的底部時(shí),求M內(nèi)外液面高度差H(計(jì)算結(jié)果可以保留根號(hào))。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】一個(gè)質(zhì)量為1 kg的小球豎直向上拋出,最終落回拋出點(diǎn),運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受阻力大小恒定,方向與運(yùn)動(dòng)方向相反.該過(guò)程的v-t圖象如圖所示,g取10 m/s2.下列說(shuō)法中正確的是:
A. 小球所受重力和阻力之比為10∶1
B. 小球上升過(guò)程與下落過(guò)程所用時(shí)間之比為2∶3
C. 小球落回到拋出點(diǎn)時(shí)的速度大小為
D. 小球下落過(guò)程中,受到向上的空氣阻力,處于超重狀態(tài)
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖(甲)所示,蹦極是一項(xiàng)非常刺激的戶外休閑活動(dòng)。為了研究蹦極運(yùn)動(dòng)做以下簡(jiǎn)化:將跳躍者視為質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn),他的運(yùn)動(dòng)沿豎直方向,且初速度為0。彈性繩的原長(zhǎng)為L,勁度系數(shù)為k,其形變量與所受拉力成正比。跳躍者下落1.5L時(shí)到達(dá)最低點(diǎn)。此過(guò)程中忽略空氣阻力和彈性繩質(zhì)量,重力加速度為g。求:
(1)當(dāng)彈性繩剛好被拉直時(shí),跳躍者的速度大;
(2)當(dāng)跳躍者速度達(dá)到最大時(shí),距起跳平臺(tái)的高度;
(3)取起跳位置為坐標(biāo)原點(diǎn)O,取豎直向下為正方向,建立x軸。在跳躍者從開始跳下到最低點(diǎn)的過(guò)程中,跳躍者的位移為x,加速度為a,在圖(乙)中定性畫出a隨x變化關(guān)系的圖像。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】真空中有兩個(gè)點(diǎn)電荷Q1和Q2,它們之間的靜電力為F,下面做法可以使它們之間的靜電力變?yōu)?/span>2F的有 ( )
A.使Q1的電量變?yōu)樵瓉?lái)的2倍,同時(shí)使它們的距離變?yōu)樵瓉?lái)的2倍
B.使每個(gè)電荷的電量都變?yōu)樵瓉?lái)的2倍,距離變?yōu)樵瓉?lái)的2倍
C.保持它們的電量不變,使它們的距離變?yōu)樵瓉?lái)的一半
D.保持它們的距離不變,使它們的電量都變?yōu)樵瓉?lái)的倍
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,帶電量為+Q1和帶電量為-Q2的兩個(gè)點(diǎn)電荷分別固定于x軸的負(fù)半軸上某點(diǎn)和坐標(biāo)原點(diǎn)O處,將一個(gè)帶正電的帶電粒子放在x軸正半軸上的a點(diǎn)時(shí)恰好能處于靜止,若將該電荷在x軸正半軸上b點(diǎn)(圖中未標(biāo)出)由靜止釋放時(shí),該粒子向右運(yùn)動(dòng),不計(jì)粒子的重力,則下列說(shuō)法正確的是( 。
A.Q1<Q2
B.b點(diǎn)一定在a點(diǎn)的右側(cè)
C.此粒子此后做往復(fù)運(yùn)動(dòng)
D.此粒子此后運(yùn)動(dòng)的加速度一直減小
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,一理想變壓器輸入端接一正弦交流電源(電壓有效值不變),輸出端電路由R1、R2、R3和R4四個(gè)電阻構(gòu)成.將該變壓器原、副線圈的匝數(shù)比由15:1改為30:1后
A.R1兩端的電壓減小到原來(lái)的
B.R2兩端的電壓減小到原來(lái)的
C.R3兩端的電壓減小到原來(lái)的
D.R4的熱功率減小到原來(lái)的
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