【题目】如图所示,某人将质量为m的小球从距水平地面高为h处以一定初速度水平抛出,在距抛出点水平距离为L处,有一根管口比小球直径略大的竖直细管。管上口距地面高为,由于存在水平向左、大小恒定的风力,小球恰能无碰撞地通过细管,重力加速度为g,则下列说 法正确的是
A.小球的初速度大小为L
B.风力的大小为
C.小球落地时的速度大小为
D.在小球被抛出到落地的过程中,风力对小球做的功为
【答案】BC
【解析】
由题中“某人将质量为m的小球从距水平地面高为h处以一定初速度水平抛出”可知,本题考查平抛运动,根据平抛运动规律可分析本题。
A.小球在竖直方向做自由落体运动,故从抛出点到上管口的运动过程中,有
小球在水平方向做减速运动,因恰能无碰撞地通过细管,故小球到管口处水平速度恰好为零,设初速度为,则有
解得
故A错误;
B.因小球在水平方向做减速运动,且小球到管口处水平速度恰好为零,设小球在水平方向的加速度为a,则有
根据牛顿第二定律有
解得风力大小为,故B正确;
C.小球在竖直方向做自由落体,根据公式
可得落地时速度为,故C正确;
D.在小球被抛出到落地的过程中,风力对小球做的功等于小球在刚抛出时水平方向的动能即
解得
故D错误
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【题目】如图所示,质量为m1的物体甲通过三段轻绳悬挂,三段轻绳的结点为O,轻绳OB水平且B端与站在水平面上的质量为m2的人相连,轻绳OA与竖直方向的夹角θ=37°,物体甲及人均处于静止状态。(已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s2.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)
(1)轻绳OA、OB受到的拉力分别是多大?
(2)若人的质量m2=60kg,人与水平面之间的动摩擦因数μ=0.3,欲使人在水平面上不滑动,则物体甲的质量m1最大不能超过多少?
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【题目】木块A、B分别重50 N和60 N,它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.25;夹在A、B之间的轻弹簧被压缩了2 cm,弹簧的劲度系数为400 N/m.系统置于水平地面上静止不动.现用F=1 N的水平拉力作用在木块B上,如图所示,求力F作用后木块A、B所受摩擦力的大小.
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【题目】如图为摩拜共享电动单车,与普通电动车不同的是,摩拜共享电动自行车采用“共享充电宝+自行车的方式”,其电池与普通充电宝类似,只有20000mAH,输入、输出电压均为10V,输入电流为8A,输出电流为15A,可以支持驱动人和单车行驶10公里左右。已知成人在平路上骑自行车所受阻力约为20N,则( )
A.该单车电池最多储存电能7.2×104J
B.该单车电池充电时,从零电量充至满电量大约需要2.5h
C.该单车电池电能的有效利用率约为27.8%
D.成人采用“电动+人力”方式在平路上骑行时,最大行车速度为7.5m/s
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【题目】如图所示,在水平转盘边缘放着一质量为1kg的物块(可看成质点),物块用长为0.25 m的细线与固定在转盘中心轴上的力传感器相连,传感器的大小不计。细线能承受的最大拉力为5 N,物块与水平转盘间的动摩擦因数为0.4,且可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力。水平转盘边缘距水平地面的高度为0.8m,转盘可绕竖直中心轴转动。转盘静止时,细线刚好伸直,传感器的示数为零(取g=10 m/s2)。不计空气阻力。下列说法正确的是
A.转盘的角速度为2rad/s时,物块受到的摩擦力大小为1 N
B.转盘的角速度大于3rad/s时,物块一定受到细线拉力
C.转盘的角速度大于6rad/s时,细线会被拉断
D.若细线恰好被拉断,则物块落地时到中心轴的距离为0.6 m
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【题目】在如下所示的A,B,C,D四图中,滑轮本身的重力忽略不计,滑轮的轴O安装在一根轻木杆P上,一根轻绳ab绕过滑轮,a端固定在墙上,b端下面挂一个质量都是m的重物,当滑轮和重物都静止不动时,A,C,D图中杆P与竖直方向夹角均为θ,图B中杆P在竖直方向上,假设A,B,C,D四图中滑轮受到木杆弹力的大小依次为FA,FB,FC,FD,则以下判断中正确的是( )
A.
B.
C.
D.
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【题目】如图甲所示,空间中有一半径为2r,边界处由特殊绝缘材料制成圆筒,粒子打到边界会被筒壁反弹(反射后粒子动能不变,其反射规律类似于光的镜面反射规律)。筒内有垂直纸面向外的匀强磁场,其大小随时间呈周期变化(如图乙所示),周期为T(未知)。以圆心O为原点建立坐标轴, O处有一质量为m,带电量为+q的粒子,在t=0时刻以速度v0沿向y轴正方向进入磁场,经t=0.4T恰能第一次返回O点。已知 ,粒子不计重力。求:
(1)通过计算,试画出粒子刚进入磁场至第一次返回O点的运动轨迹;
(2)磁场变化的周期T;
(3)粒子经过M(-r,0)点可能的时刻t。
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【题目】平行导轨P、Q相距l=1 m,导轨左端接有如图所示的电路.其中水平放置的平行板电容器两极板M、N相距d=10 mm,定值电阻R1=R2=12 Ω,R3=2 Ω,金属棒ab的电阻r=2 Ω,其他电阻不计.磁感应强度B=0.5 T的匀强磁场竖直穿过导轨平面,当金属棒ab沿导轨向右匀速运动时,悬浮于电容器两极板之间,质量m=1×10-14kg,电荷量q=-1×10-14C的微粒恰好静止不动.取g=10 m/s2,在整个运动过程中金属棒与导轨接触良好.且速度保持恒定.试求:
(1)匀强磁场的方向和MN两点间的电势差
(2)ab两端的路端电压;
(3)金属棒ab运动的速度.
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【题目】如图所示,长l=1m的轻质绝缘细绳上端固定,下端连接一个可视为质点的带电小球,小球静止在水平向右的匀强电场中,绳与竖直方向的夹角=37°.已知小球所带电荷量q=1.0×10﹣6C,匀强电场的场强E=3.0×103N/C(sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:
(1)小球所受电场力F的大小;
(2)小球的质量m;
(3)若场强方向不变,大小突然变为E′=1.0×103N/C,小球到达最低点时的速度大小。
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