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3.一个小球作半径为r的匀速圆周运动,其线速度为v.从某时刻算起,使其速度的增量的大小为v,所需的最短时间为$\frac{πr}{3v}$.

分析 由于速度和速度的增加量之间构成等腰三角形,故可判定此三角的顶角为圆周运动的圆心角,据此可得时间.

解答 解:线速度为v.从某时刻算起,使其速度的增量的大小为v,可知速度变化量与速度相等,即速度及速度变化量构成的等边三角形,小球运动对应的最小圆心角度为60度,故运动时间最小为:$t=\frac{60}{360}×\frac{2πr}{v}=\frac{πr}{3v}$.
故答案为:$\frac{πr}{3v}$.

点评 该题的关键是掌握速度和速度的增加量之间构成等腰三角形,且要知道三角的顶角为圆周运动的圆心角.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

13.如图是建筑工地常用的一种“深穴打夯机”,电动机带动两个滚轮匀速转动将夯杆从深坑提上来,当夯杆底端刚到达坑口时,两个滚轮彼此分开,将夯杆释放,夯杆只在重力作用下运动,落回深坑,夯实坑底,且不反弹.然后两个滚轮再次压紧,夯杆被提到坑口,如此周而复始.已知两个滚轮边缘的线速度恒为v=4m/s,滚轮对夯杆的正压力FN=2×104N,滚轮与夯杆间的动摩擦因数μ=0.3,夯杆质量m=1×103kg,坑深h=6.4m,假定在打夯的过程中坑的深度变化不大可以忽略,取g=10m/s2.求:
(1)夯杆被滚轮压紧,加速上升至与滚轮速度相同时的高度;
(2)每个打夯周期中,滚轮将夯杆提起的过程中,电动机对夯杆所做的功;
(3)每个打夯周期中滚轮与夯杆间因摩擦产生的热量;
(4)打夯周期.

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

14.关于平抛运动,下列说法中正确的是(  )
A.物体运动过程中每1 s内的速度增量都是一样的
B.在同一高度抛出的物体,初速度越大则在空中运动的时间越长
C.从抛出点开始,连续相等的时间内竖直方向位移分量之比为1:4:9:…
D.初速度越大,物体的水平射程一定越大

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

11.如图(a)所示,在水平向右的匀强电场中,有一水平、绝缘的传送带,在外力控制下以速度v顺时针匀速转动,在传送带的左端A点无初速度的放上一质量为m,电荷量为+q的小滑块,小滑块从传送带左端A点运动到右端B点用时为2t,此过程的速度-时间图象如图(b)所示,求:

(1)小滑块在传送带上所受摩擦力的大小
(2)A、B两点间的电势差.

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

18.对于一定质量的理想气体,以p、V、T三个状态参量中的两个为坐标轴建立直角坐标系,在坐标系上描点能直观地表示这两个参量的数值,你能根据坐标系中不同点的位置来比较第三个状态参量的大小吗?如图所示三个坐标系中,两个点都表示相同质量某种理想气体的两个状态.

(1)p-T图象中(图甲)A、B两个状态,哪一个体积大?
(2)V-T图象中(图乙)C、D两个状态,哪一个压强大?
(3)p-V图象中(图甲)E、F两个状态,哪一个温度高?
请说出你的判断依据.

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

8.一质量为1kg的物块置于水平地面上,现用一个水平恒力F拉物块,一段时间后撤去恒力F,已知从物块开始运动到停止,经历的时间为4s,运动的位移为10$\sqrt{3}$m,物块与地面间的动摩擦因数为$\frac{\sqrt{3}}{3}$(g=10m/s2).
(1)求恒力F的大小;
(2)若力F的大小可调节,其与竖直方向的夹角为θ也可以调节,如图所示,其他条件不变,若在力F作用下物块匀速运动,求力F的最小值及此时θ的大小.

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

15.一个直径为d的空心金属球壳内充满水后,用一根长为L的轻质细线悬挂起来形成一个单摆,如图所示.若在摆动过程中,球壳内的水从底端的小孔缓慢泄漏,则此摆的周期(  )
A.恒为T1=2π$\sqrt{\frac{L+\frac{d}{2}}{g}}$,因为单摆周期与摆球质量无关
B.肯定改变,因为单摆的摆长发生了变化
C.T1先逐渐增大,后又减小,最后又变为T1
D.T1先逐渐减小,后又增大,最后又变为T1

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

12.如图所示,质量m=1kg的物体从高为h=0.2m的光滑轨道上P点由静止开始下滑,滑到水平传送带上的A点,物体和皮带之间的动摩擦因数为μ=0.2,传送带AB之间的距离为L=5m,传送带一直以v=4m/s的速度匀速运动,求:
(1)物体运动到B的速度是多少?
(2)物体从A运动到B的时间是多少?
(3)物体从A运动到B的过程中,产生多少热量?

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科目:高中物理 来源: 题型:填空题

13.如图所示,把小车放在光滑的水平桌面上,用轻绳跨过定滑轮使之与盛有沙子的小桶相连,已知小车的质量为M,小桶与沙子的总质量为m,把小车从静止状态释放后,在小桶下落竖直高度为h的过程中,若不计滑轮及空气的阻力:
①小车的加速度$\frac{mg}{M+m}$,
②轻绳对小车的拉力等于$\frac{Mmg}{M+m}$,
③拉力对沙桶做的功$-\frac{Mmgh}{M+m}$
④沙桶落地时重力的功率$mg\sqrt{\frac{2mgh}{M+m}}$.

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