14.如圖,一塊橡皮用細(xì)線懸掛于O點,現(xiàn)用一支鉛筆貼著細(xì)線的左側(cè)水平向右以速度v勻速移動.運動過程中保持鉛筆的高度不變,懸掛橡皮的那段細(xì)線保持豎直.橡皮運動到圖示位置時,細(xì)線與豎直方向的夾角為θ.則在鉛筆未碰到橡皮前,橡皮的運動情況是( 。
A.橡皮在水平方向上作勻速運動
B.橡皮在豎直方向上所受合力應(yīng)豎直向上
C.橡皮在圖示位置處時,豎直方向的速度大小等于vsinθ
D.在t時間內(nèi),橡皮在豎直方向上的位移大小為vt tanθ

分析 將鉛筆與繩子接觸的點的速度分解為沿繩方向和垂直于繩子方向,求出沿繩子方向上的分速度,而沿繩子方向上的分速度等于橡皮在豎直方向上的分速度,橡皮在水平方向上的分速度為v,根據(jù)運動學(xué)公式求出橡皮的位移大。

解答 解:A、橡皮在水平方向上的速度與鉛筆速度相同,為v,所以橡皮在水平方向上作勻速運動,故A正確;
BC、將鉛筆與繩子接觸的點的速度分解為沿繩方向和垂直于繩子方向,如圖,則沿繩子方向上的分速度為vsinθ,因為沿繩子方向上的分速度等于橡皮在豎直方向上的分速度,所以橡皮在豎直方向上速度為vsinθ,因為θ逐漸增大,所以橡皮在豎直方向上做加速運動,合力方向豎直向上,故BC正確;
D、在t時間內(nèi),橡皮在水平方向上的位移大小vt,因細(xì)線與豎直方向的夾角為θ,
根據(jù)三角知識,則有:橡皮在豎直方向上的位移大小為$\frac{vt}{sinθ}-\frac{vt}{tanθ}$,故D錯誤.
故選:ABC.

點評 解決本題的關(guān)鍵知道鉛筆與繩子接觸的點的速度在沿繩子方向上的分速度等于橡皮在豎直方向上的分速度,然后根據(jù)運動學(xué)公式進行求解.

練習(xí)冊系列答案
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4.下列表述中,所指的速度為平均速度的是( 。
A.子彈射出槍口時的速度為800 m/s
B.一輛公共汽車從甲站行駛到乙站,全過程的速度為40 km/h
C.某段高速公路限速為90 km/h
D.小球在第3s末的速度為6 m/s

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5.如圖所示,一傾斜的勻質(zhì)圓盤繞垂直于盤面的固定對稱軸以恒定的角速度ω=1rad/s轉(zhuǎn)動,盤面上離轉(zhuǎn)軸距離2.5m處有一小物體與圓盤始終保持相對靜止.盤面與水平面的夾角為30°,g取10m/s2.則物體和圓盤之間的動摩擦因數(shù)(最大靜摩擦力等于滑動摩擦力)最小是( 。
A.$\frac{\sqrt{3}}{2}$B.$\frac{1}{2}$C.$\frac{\sqrt{3}}{3}$D.$\frac{1}{4}$

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2.圖中A為主動輪,B為從動輪,下列說法正確的是(P、Q是輪上的兩點)( 。
A.P、Q點的線速度大小相等
B.P、Q點的角速度相等
C.P點摩擦力方向與輪的轉(zhuǎn)動方向相反,Q點的摩擦力方向與輪的轉(zhuǎn)動方向相同
D.P點摩擦力方向與輪的轉(zhuǎn)動方向相同,Q點的摩擦力方向與輪的轉(zhuǎn)動方向相反

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9.讀出游標(biāo)卡尺和螺旋測微器的讀數(shù):

游標(biāo)卡尺的讀數(shù)為5.45cm.
螺旋測微器的讀數(shù)為0.6725cm.

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19.如圖所示,在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中,有一邊長為l的正方形導(dǎo)線框,線框平面與磁場垂直.問:
(1)這時穿過線框平面的磁通量多大?
(2)若線框以它的一邊為軸,向紙外轉(zhuǎn)過90°,穿過線框的磁通量將會怎樣改變?線框中是否會產(chǎn)生感應(yīng)電流?為什么?
(3)若線框在磁場中平行于紙面移動,能否產(chǎn)生感應(yīng)電流?為什么?

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6.汽車以10m/s的速度在平直公路上勻速行駛,剎車后經(jīng)2s速度變?yōu)?m/s,求:
(1)剎車過程中的加速度及剎車4s后的速度?
(2)剎車后8s內(nèi)前進的距離
(3)停止運動前2s內(nèi)的位移.

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3.有一交變電流如圖所示,則由此圖象可知該交流電的周期是0.8s,峰值是4A.

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4.某同學(xué)設(shè)計了一個“探究加速度a與力F、質(zhì)量M的關(guān)系”的實驗.如圖1為該實驗裝置圖,其中砂桶及砂的總質(zhì)量為m.

(1)探究時,為了讓小車所受的合外力近似等于砂和砂桶的重力應(yīng)采取的措施和滿足的條件有:①M>>m;②右端墊高用重力的分力平衡摩擦力;
(2)該同學(xué)保持砂和砂桶的總質(zhì)量不變,改變小車質(zhì)量M,探究加速度a和小車質(zhì)量M的關(guān)系,得到的實驗數(shù)據(jù)如下表:
實驗次數(shù)12345
小車加速度a(m/s21.991.231.010.670.49
小車質(zhì)量M(kg)0.250.400.500.751.00
$\frac{1}{M}(k{g^{-1}})$4.002.502.001.331.00
為了直觀反映F不變時a與M的關(guān)系,請根據(jù)上表數(shù)據(jù)在圖2坐標(biāo)紙中作出$a-\frac{1}{M}$圖象.
(3)由圖象可得F不變時,小車的加速度a與質(zhì)量M之間的關(guān)系是:加速度a與質(zhì)量M成反比.
(4)另有一同學(xué)在該實驗中得到了一條如圖3所示的紙帶.已知打點計時器使用的交流電源的頻率為50Hz.在紙帶上選擇13個打點,其中1、3、5、7、9、11、13號打點作為計數(shù)點,分別測得x1=7.05cm、x2=7.68cm、x3=8.33cm、x4=8.96cm、x5=9.61cm、x6=10.26cm.
則打點計時器打下7號打點時瞬時速度的大小是2.2m/s;小車運動的加速度的大小是4.1 m/s2(計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字).

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