【题目】如图,质量m=2.0kg的物体在水平外力的作用下在水平面上运动,物体和水平面间的动摩擦因数μ=0.05,已知物体运动过程中的坐标与时间的关系为 ,g=10m/s2 . 根据以上条件求:
(1)t=10s时刻物体的位置坐标;
(2)t=10s时刻物体的速度的大小方向;
(3)t=10s时刻水平外力的大小(结果可以用根号表达).
【答案】
(1)
解:t=10s时,物体在x轴方向运动位移:x=3t=3×10m=30m,
物体在y轴方向运动位移:y=0.2t2=0.2×102m=20m,
故这时物体的位置坐标为(30m,20m)
(2)
解:t=10s时,x轴方向的速度:vx=3m/s,
y轴方向的速度为:vy=at=0.4×10m/s=4m/s,
故物体的合速度为:v= = m/s=5m/s
(3)
解:物体的加速度大小为:a=0.4m/s2
物体所受的摩擦力:Ff=μmg=0.05×2×10N=1.0N,方向与合速度方向相反,设与x轴方向的夹角为θ.
则x轴方向的力:Fx=Ffx=Ffcosθ=Ff =1.0× N=0.6N,
y轴方向的力:Fy﹣Ffy=ma,解出Fy=Ffsinθ+ma=Ff× +ma=(1.0× +2×0.4)N=1.6N,
故水平外力的大小:F= = N= N≈1.7N
【解析】由运动的分解的思想得知物体的运动分解为x轴方向和y轴方向的分运动,由已知物体运动过程中的坐标与时间的关系x=3.0t知x轴方向物体做匀速直线运动,y=0.2t2知物体在y轴方向做匀加速直线运动且加速度为0.4m/s2 , 然后选用运动学公式、牛顿第二定律、力的合成来求解.注意求水平外力时应是x轴方向与y轴方向的合力.
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【题目】将甲、乙两小球先后以同样的速度在距地面不同高度处竖直向上抛出,抛出时间相隔2s,它们运动的v﹣t图像分别如直线甲、乙所示,则( )
A.t=2 s时,两球高度相差一定为40 m
B.t=4 s时,两球相对于各自抛出点的位移相等
C.两球从抛出至落到地面所用的时间间隔相等
D.甲球从抛出至达到最高点的时间间隔与乙球的相等
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【题目】下列论述中不正确的是( )
A.天然放射性现象表明了原子核内部是有复杂的结构的
B.粒子散射实验的结果表明了原子核内部是有复杂的结构的
C.汤姆生发现电子表明原子内部是有复杂的结构的
D.粒子散射实验是原子核式结构模型的实验基础
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【题目】甲、乙两位同学利用图(a)位移传感器及数字化信息系统获得了小车加速度a与钩码拉力F的对应关系图,如图(b)所示,实验时选择了不可伸长的轻质细绳和轻定滑轮。回答下列问题:
(1)由图(b)可知,a-F图线不经过原点,可采取的措施是_____________________。
(2)若利用本实验装置来验证“在小车质量不变的情况下,小车的加速度与作用力成正比”的结论,并直接以钩码所受重力作为小车受到的合外力,钩码的质量应满足的条件是_____________________。
(3)实验中甲、乙两同学用的小车(含发射器)的质量分别为、,甲、乙两同学用的小车受到的阻力分别为、,由图可知, ____, ________。(选填“大于小于或等于)
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【题目】如图所示,纸面内一圆形区域加一方向垂直于纸面的匀强磁场,磁感应强度大小为B,一质量为m、电荷量为q的粒子沿直线从圆上的a点以某一初速度射入圆形磁场区域,在圆上的b点离开该区域,离开时速度方向与进入时速度方向间夹角为,圆心O到直线的距离为圆半径的倍,在圆外有一光屏与直线平行且与圆相切。若一束大量的这种粒子以同样大小的初速度从a点沿不同的方向射入圆形磁场区域,经偏转后打到光屏上,不计重力。求:
(1)圆形匀强磁场区域的半径r
(2)粒子打中光屏区域的长度L
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【题目】某同学探究小磁铁在铜管中下落时受电磁阻尼作用的运动规律.实验装置如图所示,打点计时器的电源为50 Hz的交流电.
(1)下列实验操作中,不正确的有________.
A.将铜管竖直地固定在限位孔的正下方
B.纸带穿过限位孔,压在复写纸下面
C.用手捏紧磁铁保持静止,然后轻轻地松开让磁铁下落
D.在磁铁下落的同时接通打点计时器的电源
(2)该同学按正确的步骤进行实验(记为“实验①”),将磁铁从管口处释放,打出一条纸带,取开始下落的一段,确定一合适的点为O点,每隔一个计时点取一个计数点,标为1,2,…,8.用刻度尺量出各计数点的相邻两计时点到O点的距离,记录在纸带上,如图所示.
计算相邻计时点间的平均速度,粗略地表示各计数点的速度,抄入下表.请将表中的数据补充完整.
(3)分析上表的实验数据可知:在这段纸带记录的时间内,磁铁运动速度的变化情况是_______________;磁铁受到阻尼作用的变化情况是____________.
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【题目】有关分子的热运动和内能,下列说法正确的是( )
A.一定质量的物体,温度不变,物体的内能不变
B.物体的温度越高,分子热运动越剧烈
C.物体的内能是物体中所有分子热运动的动能和分子势能的总和
D.当物体的体积增大时,内能一定增大
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【题目】一汽车在平直公路上行驶,其位移x(m)随时间t(s)变化的规律为:x=25t﹣ t2 , 则汽车行驶3s后速度为 m/s,5s内汽车位移为 m.
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【题目】下列关于电功、电功率和焦耳定律的说法中正确的是( )
A. 电功率越大,电流做功越快,电路中产生的焦耳热一定越多
B. 公式W=UIt适用于任何电路,而W=I2Rt=U2t/R只适用于纯电阻电路
C. 在非纯电阻电路中,UIt>I2Rt
D. 焦耳定律Q=I2Rt适用于任何电路
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