如圖所示,一輕繩吊著粗細均勻的棒,棒下端離地面高H,上端套著一個細環(huán).棒和環(huán)的質量均為m,相互間最大靜摩擦力等于滑動摩擦力kmg.斷開輕繩,棒和環(huán)自由下落.假設棒足夠長,與地面發(fā)生碰撞時,觸地時間極短,無動能損失.棒在整個運動過程中始終保持豎直,空氣阻力不計.求: (1)棒第一次與地面碰撞彈起上升過程中,環(huán)的加速度. (2)從斷開輕繩到棒與地面第二次碰撞的瞬間,棒運動的路程s. (3)從斷開輕繩到棒和環(huán)都靜止,摩擦力對環(huán)及棒做的總功W. 答案 g,方向豎直向上 (2) (3)- 解析 (1)設棒第一次上升過程中,環(huán)的加速度為a環(huán) 環(huán)受合力F環(huán)=kmg-mg ① 由牛頓第二定律F環(huán)=ma環(huán) ② 由①②得a環(huán)=(k-1)g,方向豎直向上 (2)設以地面為零勢能面,向上為正方向,棒第一次落地的速度大小為v1. 由機械能守恒得:×2mv12=2mgH 解得v1= 設棒彈起后的加速度a棒 由牛頓第二定律a棒=-(k+1)g 棒第一次彈起的最大高度H1=- 解得H1= 棒運動的路程s=H+2H= (3)解法一:棒第一次彈起經過t1時間,與環(huán)達到相同速度v1′ 環(huán)的速度v1′=-v1+a環(huán)t1 棒的速度v1′=v1+a棒t1 環(huán)的位移h環(huán)1=-v1t1+a環(huán)t12 棒的位移h棒1=v1t1+a棒t12 x1=h環(huán)1-h棒1? 解得:x1=- 棒環(huán)一起下落至地 v22-v1′2=2gh棒1? 解得:v2= 同理,環(huán)第二次相對棒的位移 x2=h環(huán)2-h棒2=- -- xn=- 環(huán)相對棒的總位移 x=x1+x2+--+xn+-- W=kmgx 得W=- 解法二:設環(huán)相對棒滑動距離為l 根據能量守恒mgH+mg(H+l)=kmgl 摩擦力對棒及環(huán)做的總功 W=-kmgl 解得W=- 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

(07江蘇)(14分)直升機沿水平方向勻速飛往水源取水滅火,懸掛著m=500 kg空箱的懸索與豎直方向的夾角θ1=45°。直升機取水后飛往火場,加速度沿水平方向,大小穩(wěn)定在a=1.5 m/s2時,懸索與豎直方向的夾角θ2=14°。如果空氣阻力大小不變,且忽略懸索的質量,試求水箱中水的質量M。

(取重力加速度g=10 m/s2;sin14°=0.242;cos14°=0.970)

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07江蘇  28 (13分)如(a)圖,質量為M的滑塊A放在氣墊導軌B上,C為位移傳感器,它能將滑塊A到傳感器C的距離數(shù)據實時傳送到計算機上,經計算機處理后在屏幕上顯示滑塊A的位移-時間(st)圖象和速率-時間(vt)圖象。整個裝置置于高度可調節(jié)的斜面上,斜面的長度為l、高度為h。(取重力加速度g=9.8 m/s2,結果可保留一位有效數(shù)字)

⑴現(xiàn)給滑塊A一沿氣墊導軌向上的初速度,Avt圖線如(b)圖所示。從圖線可得滑塊A下滑時的加速度a       m/s2 ,摩擦力對滑塊A運動的影響       。(填“明顯,不可忽略”或“不明顯,可忽略”)

⑵此裝置還可用來驗證牛頓第二定律。實驗時通過改變       ,可驗證質量一定時,加速度與力成正比的關系;實驗時通過改變       ,可驗證力一定時,加速度與質量成反比的關系。

⑶將氣墊導軌換成滑板,滑塊A換成滑塊A/,給滑塊A/一沿滑板向上的初速度,A/

st圖線如(c)圖。圖線不對稱是由于        造成的,通過圖線可求得滑板的傾角θ         (用反三角函數(shù)表示),滑塊與滑板間的動摩擦因數(shù)μ        

 

 

 

 

 

 

 

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07江蘇 18 、(14分)如圖所示,巡查員站立于一空的貯液池邊,檢查池角處出液口的安全情況。已知池寬為L,照明燈到池底的距離為H。若保持照明光束方向不變,向貯液池中注入某種液體,當液面高為時,池底的光斑距離出液口。

⑴試求當液面高為時,池底的光斑到出液口的距離x。

⑵控制出液口緩慢地排出液體,使液面以v0的速率勻速下降,試求池底的光斑移動的速率vx。

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07江蘇  21(16分)如圖所示,空間等間距分布著水平方向的條形勻強磁場,豎直方向磁場區(qū)域足夠長,磁感應強度B=1 T,每一條形磁場區(qū)域的寬度及相鄰條形磁場區(qū)域的間距均為d=0.5 m,現(xiàn)有一邊長l=0.2 m、質量m=0.1 kg、電阻R=0.1 Ω的正方形線框MNOPv0=7 m/s的初速從左側磁場邊緣水平進入磁場,求:

⑴線框MN邊剛進入磁場時受到安培力的大小F;

⑵線框從開始進入磁場到豎直下落的過程中產生的焦耳熱Q;

⑶線框能穿過的完整條形磁場區(qū)域的個數(shù)n

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07江蘇  60(9分)要描繪某電學元件(最大電流不超過6 mA,最大電壓不超過7 V)的伏安特性曲線,設計電路如圖,圖中定值電阻R為1 kΩ,用于限流;電流表量程為10 mA,內阻約為5 Ω;電壓表(未畫出)量程為10 V,內阻約為10 kΩ;電源電動勢E為12 V,內阻不計。

⑴實驗時有兩個滑動變阻器可供選擇:

   a、阻值0到200 Ω,額定電流0.3 A

   b、阻值0到20 Ω,額定電流0.5 A

      本實驗應選的滑動變阻器是      (填“a”或“b”)

⑵正確接線后,測得數(shù)據如下表

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

U(V)

0.00

3.00

6.00

6.16

6.28

6.32

6.36

6.38

6.39

6.40

I(mA)

0.00

0.00

0.00

0.06

0.50

1.00

2.00

3.00

4.00

5.50

a)根據以上數(shù)據,電壓表是并聯(lián)在M

      之間的(填“O”或“P”)

     b)根據以上數(shù)據,畫出該元件的伏安特性

曲線為                           。

⑶畫出待測元件兩端電壓UMOMN間電壓UMN變化的示意圖為(無需數(shù)值)

 


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