【題目】如圖(a),木板OA可繞軸O在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動,木板上有一質(zhì)量為m=1kg的物塊,始終受到平行于斜面、大小為8N的力F的作用。改變木板傾角,在不同傾角時,物塊會產(chǎn)生不同的加速度a,如圖(b)所示為加速度a與斜面傾角的關(guān)系圖線。已知物塊與木板間的動摩擦因數(shù)為μ=0.2,假定物塊與木板間的最大靜摩擦力始終等于滑動摩擦力。求:(g取10m/s2,sin37=0.6,cos37=0.8)
(1)圖線與縱坐標(biāo)交點(diǎn)a0的大;
(2)圖線與θ軸重合區(qū)間為[θ1,θ2],木板處于該兩個角度時的摩擦力指向何方?在斜面傾角處于θ1和θ2之間時,物塊的運(yùn)動狀態(tài)如何?
(3)如果木板長L=2m,傾角為37,物塊在F的作用下由O點(diǎn)開始運(yùn)動,為保證物塊不沖出木板頂端,力F最多作用多長時間?
【答案】(1)6m/s2 (2)θ1時,沿斜面向下,θ2時,沿斜面向上;靜止 (3)3.1s
【解析】
(1)當(dāng)木板水平放置時,物塊的加速度為a0
此時滑動摩擦力
f = μN(yùn) = μmg=0.2×1×10 N=2N
由牛頓第二定律
求得
m/s2=6m/s2;
(2)當(dāng)木板傾角為θ1時,摩擦力沿斜面向下;當(dāng)木板傾角為θ2時,摩擦力沿斜面向上;當(dāng)θ角處于θ1和θ2之間時物塊靜止;
(3)力F作用時間最長時,撤去力后物塊滑到斜面頂端時速度恰好減小到零。
設(shè)力F作用時物塊的加速度為a1,由牛頓第二定律得:
撤去力F后物塊的加速度大小為a2,由牛頓第二定律:
設(shè)物塊不沖出木板頂端,力F最長作用時間為t
則撤去力F時的速度
v=a1t
由題意有:
由以上各式得:
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,在星球M上將一輕質(zhì)彈簧固定在水平地面上,彈簧上端連接一輕質(zhì)托盤,盤中放一質(zhì)量為m的物塊,整個裝置處于靜止?fàn)顟B(tài),現(xiàn)用豎直向上的力F作用在物塊上使其由靜止開始以加速度a勻加速上升,經(jīng)過時間t,物塊與托盤分離。若在星球N上用相同裝置使物塊由靜止開始以相同加速度勻加速上升直到與托盤分離,物塊與托盤分離所用時間為2t,已知星球N的半徑為M的4倍,下列說法正確的是
A.星球N表面的重力加速度是星球M表面的4倍
B.星球N的密度是星球M的4倍
C.星球N近地衛(wèi)星的周期是星球M近地衛(wèi)星周期的4倍
D.星球N的第一宇宙速度是星球M的4倍
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,正方形區(qū)域內(nèi)有勻強(qiáng)磁場,現(xiàn)將混在一起的質(zhì)子H和α粒子加速后從正方形區(qū)域的左下角射入磁場,經(jīng)過磁場后質(zhì)子H從磁場的左上角射出,α粒子從磁場右上角射出磁場區(qū)域,由此可知( )
A.質(zhì)子和α粒子具有相同的速度
B.質(zhì)子和α粒子具有相同的動量
C.質(zhì)子和α粒子具有相同的動能
D.質(zhì)子和α粒子由同一電場從靜止加速
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】某同學(xué)利用如圖甲所示裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。他在打好點(diǎn)的紙帶中挑選出一條點(diǎn)跡清晰的紙帶,如圖乙所示。把打下的第一個點(diǎn)記作0,從0點(diǎn)后某個點(diǎn)開始,依次為1、2、3……,分別測出各個計(jì)時點(diǎn)到0點(diǎn)的距離,已標(biāo)在圖乙中,已知打點(diǎn)計(jì)時器打點(diǎn)周期T=0.02s,當(dāng)?shù)刂亓铀俣却笮?/span>g=9.80m/s2,回答下列問題。
(1)這五個數(shù)據(jù)中有一個不符合測量讀數(shù)要求,該數(shù)據(jù)是_________(填圖乙中的數(shù)據(jù),不用寫單位)。
(2)改正(1)中不符合測量讀數(shù)要求的數(shù)據(jù)后,通過該紙帶上的數(shù)據(jù),可得m重物下落的加速度a=_________m/s2;
(3)若重物的質(zhì)量為0.5kg,從開始下落到打第4個標(biāo)記點(diǎn)時,重物的機(jī)械能損失為_________J。(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖(甲)所示,平行光滑金屬導(dǎo)軌水平放置,兩軌相距L="0.4" m,導(dǎo)軌一端與阻值R=0.3Ω的電阻相連,導(dǎo)軌電阻不計(jì)。導(dǎo)軌x>0一側(cè)存在沿x方向均勻增大的恒定磁場,其方向與導(dǎo)軌平面垂直向下,磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨位置x變化如圖(乙)所示。一根質(zhì)量m="0.2" kg、電阻r="0.1" Ω的金屬棒置于導(dǎo)軌上,并與導(dǎo)軌垂直,棒在外力F作用下從x=0處以初速度v0=2m/s沿導(dǎo)軌向右變速運(yùn)動,且金屬棒在運(yùn)動過程中受到的安培力大小不變。下列說法中正確的是( )
A. 金屬棒向右做勻減速直線運(yùn)動
B. 金屬棒在x="1" m處的速度大小為0.5m/s
C. 金屬棒從x=0運(yùn)動到x=1m過程中,外力F所做的功為-0.175 J
D. 金屬棒從x=0運(yùn)動到x=2m過程中,流過金屬棒的電量為2C
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示為一臺教學(xué)用手搖式交流發(fā)電機(jī)。若已知大皮帶輪半徑為0.2m,小皮帶輪半徑為0.02m,搖動手柄以每分鐘60圈勻速轉(zhuǎn)動,且搖動過程中皮帶不打滑,則下列說法中正確的是( 。
A.大皮帶輪與小皮帶輪的轉(zhuǎn)動的角速度之比為10:1
B.發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的交變電流頻率為10Hz
C.若手搖手柄的轉(zhuǎn)速減半,產(chǎn)生交流電的最大值不變
D.若手搖手柄的轉(zhuǎn)速減半,產(chǎn)生交流電的有效值也減半
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,直角坐標(biāo)系xOy的第一象限內(nèi)存在沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場,第四象限內(nèi)有一邊長為a的正方形有界勻強(qiáng)磁場,正方形磁場A點(diǎn)位于(a,0),B點(diǎn)位于(0,-a),磁場方向垂直于紙面向里,現(xiàn)有一質(zhì)量為m,電荷量為q的帶負(fù)電的粒子,從y軸上的P點(diǎn)以速度v0平行于x軸射入電場中,粒子恰好從A點(diǎn)進(jìn)入磁場,進(jìn)入磁場時速度方向與x軸正方向的夾角為60°.然后從B點(diǎn)離開磁場,不考慮粒子的重力,求:
(1)P點(diǎn)的位置坐標(biāo);
(2)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小。
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【題目】半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,O是圓心,P是磁場邊緣上的一點(diǎn)。在處的粒子源沿不同方向、以相同的速率 不斷向磁場中釋放出相同的帶電粒子,粒子質(zhì)量m、帶電量q。不計(jì)重力和粒子間的相互作用,各帶電粒子穿出磁場時,P點(diǎn)與出射點(diǎn)間的最大距離為。由此可知( 。
A.帶電粒子在磁場中做圓周運(yùn)動半徑等于
B.帶電粒子進(jìn)入磁場時的速度大小
C.從離P點(diǎn)最遠(yuǎn)處射出的帶電粒子在磁場中運(yùn)動方向偏轉(zhuǎn)了
D.由于洛倫茲力不做功,帶電粒子在磁場中運(yùn)動時動能和動量都保持不變
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖甲是建筑工地將樁料打入泥土中以加固地基的打夯機(jī)示意圖,打夯前先將樁料扶正立于地基上,樁料進(jìn)入泥土的深度忽略不計(jì)。已知夯錘的質(zhì)量為,樁料的質(zhì)量為。每次打夯都通過卷揚(yáng)機(jī)牽引將夯錘提升到距離樁頂處再釋放,讓夯錘自由下落,夯錘砸在樁料上后立刻隨樁料一起向下運(yùn)動。樁料進(jìn)入泥土后所受阻力隨打入深度的變化關(guān)系如圖乙所示,直線斜率。取,則下列說法正確的是
A. 夯錘與樁料碰撞前瞬間的速度為
B. 夯錘與樁料碰撞后瞬間的速度為
C. 打完第一夯后,樁料進(jìn)入泥土的深度為
D. 打完第三夯后,樁料進(jìn)入泥土的深度為
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