【题目】如图所示,从A点以=4m/s的水平速度抛出一质量m=1kg的小物块(可视为质点),当物块运动至B点时,恰好沿切线方向进入固定圆弧轨道BC,经圆弧轨道后以
的速度滑上与C点等高、静止在粗糙水平面的长木板上,圆弧轨道C端切线水平,已知长木板的质量M=4kg,A、B两点距C点的高度分别为H=0.6m、h=0.15m,圆弧轨道半径R=0.75m,物块与长木板之间的动摩擦因数μ1=0.5,长木板与地面间的动摩擦因数μ2=0.02,g取10m/s2.求:
(1)小物块运动至B点时的重力的瞬时功率?
(2)求过圆弧轨道C点时对轨道的压力?
(3)长木板至少为多长,才能保证小物块不滑出长木板?
【答案】(1)30W(2)22N,方向竖直向下(3)0.75m
【解析】(1)物块由A到B做平抛运动有
设到达B点是竖直分速度为vy,则vy=gt
设到达B点是速度方向与水平面的夹角为θ,则
解得θ=370,即与水平方向成370夹角斜向下。
P=mgvsinθ=30W
对物块在C点受力有
FN=22N
根据牛顿第三定律可知,物块m对圆弧轨道c点的压力大小为22N,方向竖直向下。
(3)由题意可知小物块m对长木板的摩擦力
长木板与地面间的最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力,为
因为Ff>f所以小物块与长木板都会运动,且出现相对运动
对小物块受力有Ff=ma1
对长木板受力有 Ff-f=Ma2
当物块滑到长木板最右端时两者速度相等,才能保证物块不滑出长木板v2-a1t=a2t
则长木板的长度最少为
L=0.75m
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【题目】如图在水平圆盘上放有质量相同的滑块1和滑块2,圆盘可绕垂直圆盘的中心轴OO′转动.两滑块与圆盘的滑动摩擦因数相同均为μ,最大静摩擦力认为等于滑动摩擦力.两滑块与轴O共线且滑块1到转轴的距离为r,滑块2到转轴的距离为2r,现将两个滑块用轻质细线相连,保持细线伸直且恰无张力.当圆盘从静止开始转动,角速度极其缓慢地增大,针对这个过程,求解下列问题:
(1)求轻绳刚有拉力时圆盘的角速度;
(2)求当圆盘角速度为时,滑块1受到的摩擦力。
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【题目】某兴趣小组的同学用如图甲所示的装置测量当地的重力加速度,实验用交流电源频率为50Hz。
(1)甲同学按照如图甲装置安装器材,其错误是:_____________________________________
(2)乙同学正确安装器材后,按正确操作得到一条点迹清晰的纸带、在纸带上选取一个点为计时零点,测出后面各点到该计时零点的距离h,及记录各点对应的时刻t,作出h/t-t图象如图乙所示,测得当地重力加速度g=_________m/s2(保留两位有效数字),该同学从资料上查得当地g的实际值比g的测量值大,造成这个差异的原因可能为_________
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【题目】如图甲所示,在匀强磁场中,两个匝数相同的正方形金属线圈分别以不同的转速,绕与磁感线垂直的轴匀速转动,产生的交变电动势随时间t变化的图象如图乙中曲线a、b所示,则( )
A. t=6×10﹣2s时刻,两线圈均处于垂直于中性面的位置
B. a、b对应的两线圈面积之比为4:9
C. a、b对应的线圈转速之比为3:2
D. 若只改变两线圈的形状(匝数不变),则两线圈电动势的有效值之比一定不变
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【题目】在做“探究加速度与力、质量关系”的实验中,采用如图所示的实验装置,小车及车中砝码的质量用表示,盘及盘中砝码的质量用
表示,小车的加速度可由小车后拖动的纸带打上的点计算出。
(1)当与
的大小关系满足__________时,才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘及盘中砝码的重力。
(2)一组同学在做加速度与质量的关系实验时,保持盘及盘中砝码的质量一定,改变小车及车中砝码质量
,测出相应的加速度,采用图象法处理数据,为了比较容易地检查出加速度
与质量
的关系,应该做__________的图象(填“
”或“
”)。
(3)如图(a)是甲同学根据测量数据做出的图线,说明实验存在的问题是__________。
(4)乙、丙同学用同一装置做实验,画出了各自得到的图线,如图(b)所示,两个同学做实验的哪一个物理量取值不同?答:__________。
(5)若实验得到如图所示的一条纸带,相邻两个计数点的时间间隔为,
、
两点的间距
和D、 E两点的间距
已量出,利用这两段间距计算小车加速度的表达式为__________。
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【题目】如图甲所示,倾角θ=30°的光滑斜面固定在水平面上,自然伸长的轻质弹簧一端固定在斜面底端的挡板上。一质量为m的小球,从离弹簧上端一定距离的位置静止释放,接触弹簧后继续向下运动。小球运动的v﹣t图象如图乙所示,其中OA段为直线,AB段是与OA相切于A点的平滑曲线,BC是平滑曲线,不考虑空气阻力,重力加速度为g.关于小球的运动过程,下列说法正确的是( )
A. 小球在tB时刻所受弹簧弹力等于0.5mg
B. 小球在tC时刻的加速度小于0.5g
C. 小球从tA时刻到tC时刻的过程中重力势能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量
D. 若小球从tC时刻所在的位置由静止释放后,能再次返回到该位置
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【题目】如图所示,质量是m=2kg的物体在倾角为θ=37°的光滑斜面上,受一沿斜面向上的拉力F=18N的作用,从静止开始运动,已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s2,求:
(1)物体的加速度多大?
(2)2s内物体的位移多大?
(3)外力F在作用10s后立即被撤去,出去外力后物体还能沿斜面上滑多大距离?(设斜面足够长)
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【题目】如图所示,在竖直平面内半径为R的光滑圆形绝缘轨道的内壁,有质量分别为m和2m的A、B两个小球用长为R的绝缘细杆连接在一起,A球不带电,B球所带的电荷量为-q(q>0)。整个装置处在竖直向下的匀强电场中。开始时A球处在与圆心等高的位置,现由静止释放,B球刚好能到达轨道右侧与圆心等高的位置C。求:
(1)匀强电场电场强度的大小E;
(2)当B小球运动到最低点P时,两小球的动能分别是多少;
(3)两小球在运动过程中最大速度的大小。
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【题目】如图所示,A、B两物体用两根轻质细线分别悬挂在天花板上,两细线与水平方向夹角分别为60°和45°,A、B间拴接的轻质弹簧恰好处于水平状态,则下列判断正确的是
A. A、B的质量之比为
B. A、B所受弹簧弹力大小之比为1:1
C. 悬挂A、B的细线上拉力大小之比为
D. 快速撤去弹簧的瞬间,A、B的瞬时加速度大小之比为
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