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【題目】如圖所示,在沿水平直線運動的客車頂部用兩根輕繩懸掛質量為m的重物,其中AO繩與水平方向的夾角α=30°,BO繩與水平方向的夾角β=60°。重力加速度為g。

(1)若客車在做勻速直線運動,求兩根繩子拉力分別為多大;

(2)AO繩和BO繩的拉力大小相等,求客車的加速度大小及方向;

(3)若客車的加速度大小a=g,方向向右,求兩根繩子拉力分別為多大。

【答案】(1);(2),水平向左;(3)AO的拉力為零;BO繩的拉力

【解析】

(1)重物受兩個拉力和重力,處于平衡狀態(tài),如圖所示:

根據平衡條件,水平方向

F1sin60°-F2sin30°=0

豎直方向

F1cos60°+F2cos30°=mg

聯(lián)立解得

,

(2)AO繩和BO繩的拉力大小相等,設加速度向左,根據牛頓第二定律,水平方向,有

Fsin60°-Fsin30°=ma

豎直方向有

Fcos60°+Fcos30°=mg

聯(lián)立解得

方向水平向左。

(3)客車加速度方向向右,AO繩子拉力為零時,根據牛頓第二定律,水平方向

F2sin30°=ma

豎直方向

F2cos30°=mg

聯(lián)立解得

說明物體相對車飛起,即∠ABO減小了,此時物體受重力和BO繩的拉力F2,AO繩子的拉力為零,如圖所示:

此時合力

F=ma=mg

根據平行四邊形定則,BO繩的拉力為

練習冊系列答案
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【題目】(18分)如圖所示,半徑R=0. 8m的光滑1/4圓弧軌道固定在光滑水平面上,軌道上方的A點有一個可視為質點的質量m=1kg的小物塊。小物塊由靜止開始下落后打在圓弧軌道上的B點但未反彈,碰撞時間極短,此后小物塊將沿著圓弧軌道滑下。已知A點與軌道的圓心O的連線長也為R,且AO連線與水平方向的夾角為30°,C點為圓弧軌道的末端,緊靠C點有一質量M=3kg的長木板,木板的上表面與圓弧軌道末端的切線相平,小物塊與木板間的動摩擦因數(shù)g10m/s2。求:

(1)小物塊剛到達B點時的速度vB

(2)小物塊沿圓弧軌道到達C點時對軌道壓力FC的大;

(3)木板長度L至少為多大時小物塊才不會滑出長木板?

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【題目】1)使用多用電表對某電阻進行粗略測量,在測量時選擇開關置于“×1 Ω”的電阻檔,指針所指位置如圖所示,則被測電阻的阻值是___________________Ω

2)為精確測量上述(1)問中電阻的阻值,現(xiàn)用伏安法測量,備有部分器材如下:

A.電動勢為3V的電池

B.電流表(0—0.6 A,內阻約0.5 Ω

C.電流表(0—3 A,內阻約0.01 Ω

D.電壓表(0—3 V,內阻約1 kΩ

E.電壓表(0—15 V,內阻約5 kΩ

F.滑動變阻器(0—200 Ω,額定電流1 A

G.滑動變阻器(0—50 Ω,額定電流1 A

上述器材應選用的是_____________.(用字母代替)

選擇正確的器材后,設計實驗電路圖如圖所示,則閉合開關前,滑動變阻器的滑片應該滑到______端.(選填ab

若某次實驗測得電壓表讀數(shù)U=2.40 V,電流表讀數(shù)I=0.50 A,則此次電阻的測量值為________Ω

選用圖的接法時該電阻的測量值_________真實值.(選填大于等于小于”)

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【題目】美國物理學家密立根利用圖甲所示的電路研究金屬的遏止電壓Uc與入射光頻率v的關系,描繪出圖乙中的圖像,由此算出普朗克常量h.電子電荷量用e表示,下列說法正確的是(

A. 入射光的頻率增大,為了測遏止電壓,則滑動變阻器的滑片P應向M端移動

B. Uc-v圖像可知,這種金屬的截止頻率為ve

C. 增大入射光的強度,光電子的最大初動能也增大

D. Uc-v圖像可求普朗克常量表達式為

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【題目】如圖1為一個兒童電動小汽車的軌道傳送接收裝置,L=1m的水平直軌道AB與半徑均為0.4m的豎直光滑螺旋圓軌道(OO’為圓心,C為最高點)相切于B,B’為第2個圓與水平軌道的切點,O’DO’B’的夾角為60°,接收裝置為高度可調節(jié)的平臺,EF為平臺上一條直線,O’EF在同一豎直平面內,裝置切面圖可抽象為圖2模型.質量為0.6kg的電動小汽車以額定功率 P=6W從起點A啟動沿軌道運動,剛好能通過C點,之后沿圓弧從B’運動至D點后拋出,沿水平方向落到平臺E點,小汽車與水平直軌道AB的動摩擦因數(shù)為μ0.2,其余軌道均光滑(空氣阻力不計,小汽車運動過程中可視為質點).

1)求電動機工作時間?

2)要保證小汽車沿水平方向到達平臺E點,求平臺調節(jié)高度HEB’的水平位移X

3)若拋出點D的位置可沿圓軌道調節(jié),設O’DO’B’的夾角為θ,要保證小汽車沿水平方向到達平臺E點,寫出平臺的豎直高度H、平臺落點到拋出點的水平位移x、角度θ的關系方程.

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【題目】已知引力常量G和下列各組數(shù)據,能計算出地球質量的是

A.地球繞太陽運行的周期T及地球離太陽的距離r

B.月球繞地球運行的周期T及月球離地球的距離r

C.人造地球衛(wèi)星在地面附近繞行的速度v及運行周期T

D.已知地球表面重力加速度g(不考慮地球自轉)

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【題目】如圖所示,從A點由靜止釋放一彈性小球,段時間后與固定斜面上B點發(fā)生碰撞,碰后小球速度大小不變,方向變?yōu)樗椒较颍纸涍^相同的時間落在地面上C點,已知地面上D點位于B點正下方,C、D間的距離為s,則

A.AD兩點間的距離為2s

B.A、D兩點間的距離為s

C.A、B兩點間的距離為s

D.A、B兩點間的距離為

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【題目】一質量為2 kg的物體,在水平恒定拉力的作用下以一定的初速度在粗糙的水平面上做勻速直線運動,當運動一段時間后,拉力逐漸減小,且當拉力減小到零時,物體剛好停止運動,圖中給出了拉力隨位移變化的關系圖象.已知重力加速度g10 m/s2,由此可知(  )

A.物體與水平面間的動摩擦因數(shù)約為0.35

B.減速過程中拉力對物體所做的功約為13 J

C.勻速運動時的速度約為6 m/s

D.減速運動的時間約為1.7 s

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【題目】利用打點計時器測定勻加速直線運動小車的加速度,已知交流電頻率為50 Hz,如題圖給出了該次實驗中從0點開始每5個點取一個計數(shù)點的紙帶,其中0、1、23、4、5、6都為記數(shù)點。測得:s11.40 cm,s 21.90 cm,s 32.38 cm,s 42.88 cms 53.39 cm,s 6由于計數(shù)點6模糊不清,因此無法測量。

1)在計時器打出點1、2時,小車的速度分別為:v1________m/s,v 2________m/s

2)利用紙帶數(shù)據可以求出小車的加速度a______m/s2(保留兩位小數(shù));

3)利用求得的加速度大小估算56兩計數(shù)點間的距離s 6約為________cm(保留兩位小數(shù));

4)若交流電實際頻率比50 Hz偏大,則該同學計算出的加速度大小與實際值相比________(選填偏大、偏小不變)。

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