【题目】如图所示,一质量为m的物体在沿斜面向上的恒力F作用下,由静止从底端向上做匀加速直线运动.若斜面足够长,表面光滑,倾角为.经时间t恒力F做功80J,此后撤去恒力F,物体又经时间t回到出发点,且回到出发点时的速度大小为v,若以地面为重力势能的零势能面,则下列说法中正确的是( )
A. 物体回到出发点时的机械能是80J
B. 撤去力F前的运动过程中,物体的动能一直在增加,撤去力F后的运动过程中物体的动能一直在减少
C. 撤去力F前和撤去力F后的运动过程中物体的加速度之比为1:3
D. 在撤去力F前的瞬间,力F的功率是
【答案】ACD
【解析】
根据物体的运动的特点,在拉力F的作用下运动时间t后,撤去拉力F之后又运动时间t返回出发点,根据物体的这个运动过程,列出方程可以求得拉力和撤去拉力时物体的速度的大小,从而可以求得拉力F的功率的大小;
A、根据能量守恒,除了重力之外的力对物体做正功时,物体的机械能就要增加,增加的机械能等于外力作功的大小,由于拉力对物体做的功为,所以物体的机械能要增加,撤去拉力之后,物体的机械能守恒,所以当回到出发点时,所有的能量都转化为动能,所以动能为,重力势能为0,所以物体回到出发点时的机械能是,故A正确;
B、撤去力F后物体向上减速,速度减为零之后,要向下加速运动,所以撤去力F后的运动过程中物体的动能是先减小后增加,故B错误;
C、设撤去力F前和撤去力F后的运动过程中物体的加速度大小分别为:和。
这两个过程的位移大小相等,方向相反,取沿斜面向上为正方向,则有:,则得:,故C正确;
D、因为物体做匀加速直线运动,初速度为0,由牛顿第二定律可得,,
撤去恒力F后是匀变速运动,且加速度为,又
联立上两式得:
设刚撤去拉力F时物体的速度大小为,则
对于从撤去到返回的整个过程,有:,
解得,
所以可得在撤去力F前的瞬间,力F的功率:,故D正确。
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【题目】如图所示,实线表示一簇关于x轴对称的等势面,在轴上有A、B两点,则
A. A点场强小于B点场强 B. A点场强方向指向x轴负方向
C. A点场强大于B点场强 D. A点电势高于B点电势
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【题目】如图所示为某同学设计的多用电表的原理示意图。虚线框中S为一个单刀多掷开关,通过操作开关,接线柱B可以分别与触点1、2、3接通,从而实现使用多用电表测量不同物理量的不同功能。关于此多用电表,下列说法中正确的是( )
A. 当S接触点2时,多用电表处于测量电阻的挡位
B. 当S接触点3时,多用电表处于测量电流的挡位
C. 接线柱A为“+”接线柱
D. 接线柱A为“—”接线柱
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【题目】战士拉车胎进行100m赛跑训练体能,车胎的质量m=8.5kg,战士拉车胎的绳子与水平方向的夹角,车胎与地面间的滑动摩擦力系数μ=0.7,某次比赛中,一名战士拉着车胎从静止开始全力 ,跑出20m达到最大速度,(这一过程可看做匀加速直线运动),然后以最大速度匀速跑道终点,共用时15s,重力加速度,sin37°=0.6,cos37°=0.8,求
(1)战士加速所用的时间和达到的最大速度v
(2)战士匀加速阶段对车胎的拉力F
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【题目】动车把动力装置分散安装在每节车厢上,使其既具有牵引动力,又可以载客.而动车组就是几节自带动力的车辆(动车)加几节不带动力的车辆(也叫拖车)编成一组,若动车组在匀加速运动过程中,通过第一个60 m所用时间是10 s,通过第二个60 m所用时间是6 s,则( )
A. 动车组的加速度为0.5 m/s2,接下来的6 s内的位移为78 m
B. 动车组的加速度为1 m/s2,接下来的6 s内的位移为78 m
C. 动车组的加速度为0.5 m/s2,接下来的6 s内的位移为96 m
D. 动车组的加速度为1 m/s2,接下来的6 s内的位移为96 m
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【题目】某同学利用如图所示的装置探究小车的加速度与所受合外力的关系,具体实验步骤如下:
①按照图示安装好实验装置,并测出两光电门间距离L
②平衡摩擦力即调节长木板的倾角,轻推小车后,使小车沿长木板向下运动,且通过两个光电门的时间相等
③取下细绳和沙桶,测量沙子和沙桶的总质量m,并记录
④把小车置于靠近滑轮的位置,由静止释放小车,记录小车先后通过光电门甲和乙时显示的时间,并计算出小车到达两个光电门时的速度和运动的加速度
⑤重新挂上细绳和沙桶,改变沙桶中沙子的质量,重复②~④步骤
(1)如图,用游标卡尺测得遮光片宽度d=_____________cm.
(2)关于本实验的说法正确的是__________________
A.平衡摩擦力时要取下细绳和沙桶
B.平衡摩擦力时不应取下细绳和沙桶
C.沙桶和沙子的总质量必须远远小于小车的质量
D.小车的质量必须远远小于沙桶和沙子的总质量
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【题目】一半径为R的半圆形竖直圆柱面,用轻质不可伸长的细绳连接的A、B两球,悬挂在圆柱面边缘两侧,A球质量为B球质量的2倍,现将A球从圆柱边缘处由静止释放,如图所示,已知A球始终不离开圆柱内表面,且细绳足够长,若不计一切摩擦.求:
(1)A球沿圆柱内表面滑至最低点时速度的大小.
(2)从A被释放到B上升到最大高度过程中,绳子拉力对A球所做的功
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【题目】如图所示的电路中,电源电动势为E,内阻为r=0.5R,L1和L2为相同的灯泡,每个灯泡的电阻阻值可视为恒定且均为R,定值电阻阻值也为R,电压表为理想电表,K为单刀双掷开关,当开关由1位置打到2位置时( )
A. 电压表读数将变大
B. L2将变亮
C. 电源的输出功率变大
D. 电源的总功率减小
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