【题目】质量为M,倾角为30°的光滑斜面静止在粗糙的水平地面上,斜面上两个质量均为m的小球A、B,它们用劲度系数为k的轻质弹簧相连,现对小球B施加一水平向左的拉力F,使A、B及斜面一起向左做匀速直线运动,如图所示.已知弹簧的原长为l0,求:
(1)此时弹簧的长度l;
(2)水平拉力F的大小;
(3)粗糙地面与斜面体间的动摩擦因数μ.
【答案】(1)+l0;
(2)mg;
(3)
【解析】试题分析:(1)以球A为研究对象,受力分析后根据平衡条件列式求解弹簧弹力,然后结合胡克定律列式求解弹簧的伸长量和长度;
(2)以A、B及弹簧整体为研究对象,受力分析后根据平衡条件列式求解;
(3)以A、B、斜面及弹簧整体为研究对象,受力分析后根据共点力平衡条件列式求解摩擦力和支持力,最后根据滑动摩擦定律列式求解动摩擦因素.
解:(1)以A为研究对象,受重力、拉力和支持力,根据平衡条件,有:k(l﹣l0)=mgsin30°
解得:l=+l0
(2)以A、B及弹簧整体为研究对象,受拉力、滑动摩擦力、重力和支持力,根据平衡条件,有:Fcos30°=2mgsin30°
解得:F=mg
(3)以A、B、斜面及弹簧整体为研究对象,根据平衡条件,有:F=f=μ(M+2m)g
解得:μ=
答:
(1)此时弹簧的长度l为+l0;
(2)水平拉力F的大小为mg;
(3)粗糙地面与斜面体间的动摩擦因素μ为.
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【题目】如图所示,在竖直向下的匀强电场中有一绝缘的光滑轨道,一个带负电的小球从斜轨道上的A点由静止释放,沿轨道下滑,已知小球的质量为m、电荷量为-q,匀强电场的场强大小为E,斜轨道的倾角为α(小球的重力大于所受的电场力)
(1)求小球沿斜轨道下滑的加速度的大小;
(2)若使小球通过圆轨道顶端的B点,求A点距水平地面的高度h至少应为多大?
(3)若小球从斜轨道h=5R处由静止释放,假设其能够通过B点,求在此过程中小球机械能的改变量。
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【题目】下列说法正确的是( )
A. 战斗机投入战斗前要抛掉副油箱是为了减小惯性,提高灵活性
B. 跳高运动员起跳后之所以能够继续上升,是由于还受到向上的力的作用
C. 各种小型车辆前排乘坐的人必须系好安全带是为了减小乘客的惯性
D. 惯性是物体抵抗运动状态变化的“本领”,因此运动状态不变化物体就无惯性
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【题目】如图甲所示,静止在水平面C上足够长的木板B左端放着小物块A.某时刻,A受到水平向右的外力F作用,F随时间t的变化规律如图乙所示.A、B间最大静摩擦力大于B、C之间的最大静摩擦力,假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力.则在拉力逐渐增大的过程中,下列反映A、B运动过程中的加速度及A与B间摩擦力f1、B与C间摩擦力f2随时间变化的图线中正确的是()
A.
B.
C.
D.
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【题目】(9分)某游乐设施如图所示,由半圆形APB和直线BC组成的细圆管轨道固定在水平桌面上(圆半径比细管内径大得多),轨道内壁光滑。已知APB部分的半径R=0.8 m,BC段长L=1.6m。弹射装置将一质量m=0.2kg的小球(可视为质点)以水平初速度v0从A点弹入轨道,小球从C点离开轨道水平抛出,落地点D离C点的水平距离为s=1.6m,桌子的高度h=0.8m,不计空气阻力,取g=10m/s2。求:
(1)小球水平初速度v0的大小;
(2)小球在半圆形轨道上运动时的角速度ω以及从A点运动到C点的时间t;
(3)小球在半圆形轨道上运动时细圆管对小球的作用力F的大小。
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【题目】如图1所示的装置,可用于探究恒力做功与速度变化的关系.水平轨道上安装两个光电门,小车上固定有力传感器和挡光板,细线一端与力传感器连接,另一端跨过定滑轮挂上砝码盘.实验首先保持轨道水平,通过调整砝码盘里砝码的质量让小车做匀速运动以实现平衡摩擦力,再进行后面的操作,并在实验中获得以下测量数据:小车、力传感器和挡光板的总质量M,平衡摩擦力时砝码和砝码盘的总质量m0,挡光板的宽度d,光电门1和2的中心距离s.
(1)该实验是否需要满足砝码和砝码盘的总质量远小于车的质量 (填“需要”或“不需要”)
(2)实验需用游标卡尺测量挡光板的宽度d,如图2所示,d= mm
(3)某次实验过程:力传感器的读数为F,小车通过光电门1和2的挡光时间分别为t1、t2(小车通过光电门2后,砝码盘才落地),已知重力加速度为g,则对该小车实验要验证 的表达式是 .
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【题目】历史上有些科学家曾把在相等位移内速度变化相等的单向直线运动称为“匀变速直线运动”(现称“另类匀变速直线运动”),“另类加速度”定义为,其中
和
分别表示某段位移内的初速度和末速度,A>0表示物体做加速运动,A<0表示物体做减速运动,而现在物理学中加速度的定义式为
,下列说法正确的是
A. 若A不变,则a也不变
B. 若A>0且保持不变,则a逐渐变大
C. 若A 不变,则物体在中间位置处的速度为
D. 若A不变,则物体在中间位置处的速度为
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【题目】某同学要测量一节干电池的电动势和内电阻.实验室除提供开关S和导线外,有以下器材可供选择:
电压表:V1(量程3V,内阻Rv1=10kΩ)
电压表:V2(量程15V,内阻Rv2=50kΩ)
电流表:G(量程3mA,内阻Rg=100Ω)
电流表:A(量程3A,内阻约为0.5Ω)
滑动变阻器:R1(阻值范围0~10Ω,额定电流2A)R2(阻值范围0~1000Ω,额定电流1A)
定值电阻:R3=0.5Ω R4=10Ω
①为了能准确地进行测量,同时为了操作方便,实验中电压表应选用 ,滑动变阻器应选用 (填写器材的符号).
该同学发现所给的两个电流表的量程均不符合要求,他将电流表G进行改装,电流表G应与定值电阻 并联,改装后的电流表对应的量程是 A.
②在如图所示的虚线框内,画出该同学实验连线时依据的实验原理图.
③电流表G改装后其表盘没有来得及重新刻度,该同学利用上述实验原理测得数据,以电流表G的读数为横坐标,以电压表V的读数为纵坐标绘出了如图所示的图线,根据图线可求出电源的电动势E= V (结果保留三位有效数字),电源的内阻r= Ω (结果保留两位有效数字).
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【题目】关于电场强度E的说法正确的是 ( )
A. 电场中某点的电场强度方向跟正电荷在该点所受到的电场力的方向相同
B. 电场中某点的电场强度方向跟负电荷在该点所受到的电场力的方向相同
C. 根据E=F/q可知,电场中某点的电场强度与电场力F成正比,与电量q成反比
D. 一个正电荷激发的电场的电场强度处处相同,是一个匀强电场
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