【题目】物体A放在粗糙的水平地面上如图甲所示,0-6 s时间内受到水平拉力F的作用,力F的大小如图乙所示,物体0-2 s运动情况如图丙,重力加速度g取10 m/s2.试求:
(1)物体的质量;
(2)物体与地面的动摩擦因数;
(3)0~6 s物体的位移大小.
【答案】(1)1/3kg; (2)0.6; (3)6 m;
【解析】(1)由图丙可知,在1-2s内物体做匀速直线运动,处于平衡状态,
由图乙所示图象可知,在1-2s内物体受到的拉力:F2=2 N,由平衡条件得:F2=μmg ①
由图丙所示图象可知,在0-1s内,物体的加速度:a==3m/s2,
由图乙所示图象可知,在0-1s内,拉力:F1=3N,由牛顿第二定律得:F1-μmg=ma ②
解得:m=kg,μ=0.6;
(2)由(1)可知:μ=0.6;
(3)0-1 s内的位移:x1==
×3×1 m=1.5 m,
1-2 s内的位移:x2=vt2=3×1 m=3 m,
2 s后物体的加速度:a3=m/s2=-3 m/s2,
物体做减速运动,速度减为零需要的时间:t3==
s=1s,
则物体在3 s末速度变为0,物体减速运动的位移:x3=vt3-=3×1m-
×3×1m=1.5 m,
3 s后物体静止,物体在0-6s内的位移大小为:x=x1+x2+x3=6m.
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【题目】甲同学用一游标尺上标有20等分刻度的游标卡尺测一物体的长度.测得的结果如图6所示,则该物体的长度L=_________ cm。乙同学用螺旋测微器测一金属丝的直径,如图7所示,其读数为___________mm。
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【题目】如图所示,两根半径为r的圆弧轨道间距为L,其顶端a、b与圆心处等高,轨道光滑且电阻不计,在其上端连有一阻值为R的电阻,整个装置处于辐向磁场中,圆弧轨道所在处的磁感应强度大小均为B.将一根长度稍大于L、质量为m、电阻为R0的金属棒从轨道顶端ab处由静止释放.已知当金属棒到达如图所示的cd位置(金属棒与轨道圆心连线和水平面夹角为θ)时,金属棒的速度达到最大;当金属棒到达轨道底端ef时,对轨道的压力为1.5mg.求:
(1)当金属棒的速度最大时,流经电阻R的电流大小和方向(填a→R→b或b→R→a);
(2)金属棒滑到轨道底端的整个过程中流经电阻R的电量;
(3)金属棒滑到轨道底端的整个过程中电阻R上产生的热量.
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【题目】下图中实线和虚线分别是x轴上传播的一列简谐横波在t=0和t=0.03 s时刻的波形图, m处的质点在
s时刻向y轴正方向运动,求:
① 该波的传播方向.
② 该波的可能周期.
③ 该波的可能波速.
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【题目】如图所示,两平行金属导轨间的距离L=0.40 m,金属导轨所在的平面与水平面夹角θ=37°,在导轨所在区域内,分布着磁感应强度B=0.50 T,方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场.金属导轨的一端接有电动势E=4.5 V、内阻r=0.50 Ω的直流电源.现把一个质量m=0.040 kg的导体棒ab放在金属导轨上,导体棒恰好静止.导体棒与金属导轨垂直且接触良好,导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻R0=2.5 Ω,金属导轨电阻不计,g取10 m/s2.已知 sin37°=0.60,cos37°=0.80,求:
(1)导体棒受到安培力的大小和方向;
(2)导体棒受到摩擦力的大小和方向.
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【题目】继“成渝”动车运行后,2013年12月28日,“渝利”动车亦成功运行,途径长寿北、涪陵北、丰都、石柱县等,极大地方便了旅客出行.由于一些班次动车需经停某些车站,因此不同车次的动车运行时间略有不同,引起了物理爱好者的兴趣.现简化动车运行物理模型,设定不在某站停留的车次以速度v0匀速直线运动通过某站,经停某站的动车先做匀减速直线运动,在某站短暂停留后,做匀加速直线运动达到v0后匀速直线运动,该过程图象如图所示.求:
(1)动车离开该站时的加速度大小;
(2)动车停靠该站比不停靠该站运行多经历的时间.
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【题目】两根电阻不计的光滑平行金属导轨,竖直放置,导轨的下端接有电阻R,导轨平面处在匀强磁场中,磁场方向如图所示,质量为m,电阻为r的金属棒ab,在与棒垂直的恒力F作用下,沿导轨匀速上滑了h高度,在这个过程中( )
A. 作用于金属棒上的各力的合力所做的功等于零
B. 恒力F与安培力的合力所做的功等于金属棒机械能的增加量
C. 克服安培力做的功等于电阻R上产生的焦耳热
D. 恒力F与重力的合力所做的功等于电阻R上产生的焦耳热
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【题目】酒后驾驶会导致许多安全隐患,这是因为驾驶员的反应时间变长。反应时间是指驾驶员从发现情况到采取制动的时间。下表中“思考距离”是指驾驶员从发现情况到采取制动的时间内汽车行驶的距离;“制动距离”是指驾驶员从发现情况到汽车停止行驶的距离(假设汽车制动时的加速度大小都相同)。
速度 (m/s) | 思考距离/m | 制动距离/m | ||
正常 | 酒后 | 正常 | 酒后 | |
15 | 7.5 | 15.0 | 22.5 | 30.0 |
20 | 10.0 | 20.0 | 36.7 | 46.7 |
25 | 12.5 | 25.0 | 54.2 | 66.7 |
分析上表可知,下列说法不正确的是( )
A. 驾驶员采取制动措施后汽车的加速度大小为3.75m/s2
B. 驾驶员酒后反应时间比正常情况下多0.5s
C. 驾驶员正常情况下反应时间为0.5s
D. 若汽车以25m/s的速度行驶时,发现前方60m处有险情,酒后驾驶不能安全停车
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【题目】利用如图所示的方式验证碰撞中的动量守恒,竖直平面内的四分之一光滑圆弧轨道下端与水平桌面相切,先将小滑块A从圆弧轨道的最高点无初速度释放,测量出滑块在水平桌面滑行的距离x1(图甲);然后将小滑块B放在圆弧轨道的最低点,再将A从圆弧轨道的最高点无初速度释放,A与B碰撞后结合为一个整体,测量出整体沿桌面滑动的距离x2(图乙).圆弧轨道的半径为R,A和B完全相同,重力加速度为g.
(1)滑块A运动到圆弧轨道最低点时的速度v=_________(用R和g表示);
(2)滑块与桌面的动摩擦因数μ=____________(用R和x1表示);
(3)若x1和x2的比值=____________,则验证了A和B的碰撞动量守恒.
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