【題目】如圖所示,在傾角θ=37°的足夠長的固定斜面上,有一質(zhì)量m=1kg的物體,物體與斜面間動摩擦因數(shù)μ=0.2.物體受到沿平行于斜面向上的輕細線的拉力F=9.6N的作用,從靜止開始運動,經(jīng)2s繩子突然斷了.求繩斷后多長時間物體速度大小為22m/s.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字,已知sin37°=0.6,g10m/s2

【答案】5.5s

【解析】第一階段:在最初2 s內(nèi),物體在F=9.6N的拉力作用下,從靜止開始沿斜面做勻加速運動,受力如圖所示,有:沿斜面方向F-mgsinθ-Ff=ma1…………1分)

沿垂直斜面方向FN="mgcosθ " …………1分)

Ff=μFN…………1分)

①②③得:a1==2m/s2 …………1分)

2 s末繩斷時瞬時速度v1=a1t1="4" m/s …………1分)

第二階段:從撤去F到物體繼續(xù)沿斜面向上運動到達速度為零的過程,設(shè)加速度為a2,則:

a2=="-7.6" m/s2…………3分)

設(shè)從斷繩到物體達最高點所需時間為t2,據(jù)運動學公式v2=v1+a2t2,得t2="=0.53" s …………2分)

第三階段:物體從最高點沿斜面下滑,在第三階段物體加速度為a3,所需時間為t3.由牛頓定律知:

a3="(mgsinθ-μmgcosθ)/m=4.4" m/s2…………3分)

速度達v3="22" m/s,所需時間t3=(v3-0)/a3="5s " …………1分)

綜上所述,從繩斷到速度為22m/s所經(jīng)歷的總時間t=t2+t3=0.53s+5s≈5.5s

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【題目】橫截面為直角三角形的兩個相同斜面緊靠在一起,固定在水平面上,如圖所示。它們的豎直邊長都是底邊長的一半.現(xiàn)有三個小球從左邊斜面的頂點以不同的初速度向右平拋,最后落在斜面上,其落點分別是a、b、c。下列判斷正確的是( )

A. 圖中三小球比較,落在a點的小球飛行時間最短

B. 圖中三小球比較,落在c點的小球飛行過程速度變化最小

C. 圖中三小球比較,落在c點的小球飛行過程速度變化最快

D. 無論小球拋出時初速度多大,落到兩個斜面上的瞬時速度都不可能與斜面垂直

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【題目】如圖所示,一質(zhì)量為m、帶電荷量為q的物體處于場強按EE0kt (E0、k均為大于零的常數(shù),取水平向左為正方向)變化的電場中,物體與豎直墻壁間的動摩擦因數(shù)為μ,當t=0時刻物體處于靜止狀態(tài).若物體所受的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,且電場空間和墻面均足夠大,下列說法正確的是(   )

A. 物體開始運動后加速度先增加、后保持不變

B. 物體開始運動后加速度不斷增大

C. 經(jīng)過時間,物體在豎直墻壁上的位移達最大值

D. 經(jīng)過時間,物體運動速度達最大值

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【題目】為驗證向心力公式,某探究小組設(shè)計了如圖所示的演示實驗,在米尺的一端鉆一個小孔,使小孔恰能穿過一根細線,線下端掛一質(zhì)量為m,直徑為d的小鋼球.將米尺固定在水平桌面上,測量出懸點到鋼球的細線長度l,使鋼球在水平面內(nèi)做勻速圓周運動,圓心為O,待鋼球的運動穩(wěn)定后,用眼睛從米尺上方垂直于米尺往下看,讀出鋼球外側(cè)到O點的距離r,并用秒表測量出鋼球轉(zhuǎn)動n圈用的時間t.則:

1小鋼球做圓周運動的周期T=________.

2小鋼球做圓周運動的向心力F=________.

三.計算題:(本題共5小題,解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟,只寫出最后答案的、沒有答在相應(yīng)的題號處的不能得分.有數(shù)值計算的題,答案中必須明確寫出數(shù)值和單位.)

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【題目】水平放置的導(dǎo)體框架,寬L=0.50m,接有電阻R=0.20Ω,勻強磁場垂直框架平面向里,磁感應(yīng)強度B=0.40T.一導(dǎo)體棒ab垂直框邊跨放在框架上,并能無摩擦地在框架上滑動,框架和導(dǎo)體ab的電阻均不計.當ab以v=4.0m/s的速度向右勻速滑動時,求:

(1)ab棒中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大;

(2)維持導(dǎo)體棒ab做勻速運動的外力F的大小.

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【題目】如圖所示,光滑半圓形軌道處于豎直平面內(nèi),半圓形軌道與光滑的水平地面相切于半圓的端點A.一質(zhì)量為m的小球在水平地面上C點受水平向左的恒力F由靜止開始運動,當運動到A點時撤去恒力F,小球沿豎直半圓形軌道運動到軌道最高點B點,最后又落在水平地面上的D(圖中未畫出).已知A、C間的距離為L,重力加速度為g.

1若軌道半徑為R,求小球到達半圓形軌道B點時對軌道的壓力FN

2為使小球能運動到軌道最高點B,求軌道半徑的最大值Rm

3軌道半徑R多大時,小球在水平地面上的落點DA點距離最大?最大距離xm是多少?

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【題目】小球從離地5m高處,向離小球4m遠的豎直墻以8m/s的速度水平拋出,不計空氣阻力(g取10m/s2)求:
(1)小球碰墻點離地面的高度?
(2)要使小球不碰到墻,小球的初速度必須滿足什么條件?

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【題目】如圖所示,質(zhì)量M=1kg的木塊A靜止在水平地面上,在木塊的左端放置一個質(zhì)量m=1kg的鐵塊B(大小可忽略),鐵塊與木塊間的動摩擦因數(shù)μ1=0.3,木塊長L=1m,用F=5N的水平恒力作用在鐵塊上,g取10m/s2

(1)若水平地面光滑,計算說明兩木塊間是否會發(fā)生相對滑動.
(2)若木塊與水平地面間的動摩擦因數(shù)μ2=0.1,求鐵塊運動到木塊右端的時間.

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A.物塊所需向心力由圓筒對物塊的摩擦力提供
B.若角速度ω增大,物塊所受摩擦力增大
C.若角速度ω增大,物塊所受彈力增大
D.若角速度ω減小,物塊所受摩擦力減小

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