(8分)中國載人航天史上的首堂太空授課,2013年6月20日上午10時開講。神舟十號航天員在天宮一號開展基礎物理實驗,為全國青少年進行太空授課;女宇航員王亞平向同學們提出了如何測質(zhì)量的問題,大家知道質(zhì)量可以用天平測量,可是在宇宙空間怎樣測量物體的質(zhì)量呢?如圖所示是采用動力學方法測量空間站質(zhì)量的原理圖.若已知雙子星號宇宙飛船的質(zhì)量為3200kg,其尾部推進器提供的平均推力為900 N,在飛船與空間站對接后,推進器工作8 s測出飛船和空間站速度變化是1.0 m/s.則:
(1)空間站的質(zhì)量為多大?
(2)在8 s內(nèi)飛船對空間站的作用力為多大?
科目:高中物理 來源: 題型:計算題
如圖所示,高臺的上面有一豎直的圓弧形光滑軌道,半徑R=m,軌道端點B的切線水平。質(zhì)量M="5" kg的金屬滑塊(可視為質(zhì)點)由軌道頂端A由靜止釋放,離開B點后經(jīng)時間t="1" s撞擊在斜面上的P點。已知斜面的傾角=37o,斜面底端C與B點的水平距離x0="3" m。g取10 m/s2,sin37o =0.6,cos37o =0.8,不計空氣阻力。
⑴求金屬滑塊M運動至B點時對軌道的壓力大小
⑵若金屬滑塊M離開B點時,位于斜面底端C點、質(zhì)量m="1" kg的另一滑塊,在沿斜面向上的恒定拉力F作用下由靜止開始向上加速運動,恰好在P點被M擊中。已知滑塊m與斜面間動摩擦因數(shù)0.25,求拉力F大小
⑶滑塊m與滑塊M碰撞時間忽略不計,碰后立即撤去拉力F,此時滑塊m速度變?yōu)? m/s,仍沿斜面向上運動,為了防止二次碰撞,迅速接住并移走反彈的滑塊M,求滑塊m此后在斜面上運動的時間
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
如圖1所示,質(zhì)量m=1.0kg的物塊,在水平向右、大小F = 5.0N的恒力作用下,沿足夠長的粗糙水平面由靜止開始運動。在運動過程中,空氣對物塊的阻力沿水平方向向左,其大小f空=kv,k為比例系數(shù),f空隨時間t變化的關系如圖2所示。g取10m/s2。
(1)求物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)μ;
(2)估算物塊運動的最大速度vm;
(3)估算比例系數(shù)k。
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
質(zhì)量為M、長為L的桿水平放置,桿兩端A、B系著長為3L的不可伸長且光滑的柔軟輕繩,繩上套著一質(zhì)量為m的小鐵環(huán).已知重力加速度為g.不計空氣影響.
(1)現(xiàn)讓桿和環(huán)均靜止懸掛在空中,如圖甲,求繩中拉力的大;
(2)若桿與環(huán)保持相對靜止,在空中沿AB方向水平向右做勻加速直線運動,此時環(huán)恰好懸于A端的正下方,如圖乙所示.
①求此狀態(tài)下桿的加速度大小a;
②為保持這種狀態(tài)需在桿上施加一個多大的外力?方向如何?
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(12分)如圖所示是一個模擬風洞中的實驗,空氣壓縮機在風洞可形成豎直向上的均勻氣流。將一質(zhì)量m=2kg的圓球套在與水平面成37°角的細直桿上,直桿固定不動,球內(nèi)壁與桿間動摩擦因數(shù)μ=0.5,將此裝置置于風洞中,氣流可對球施加豎直向上的恒力F,某時刻由靜止釋放小球,經(jīng)t=1s,小球通過的位移為S=0.5m.取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。
(1)求小球運動的加速度大小;
(2)求恒力F的大;
(3)求運動1s內(nèi),小球機械能的變化量ΔE;
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(16分)在豎直平面內(nèi)固定一軌道ABCO, AB段水平放置,長為4 m,BCO段彎曲且光滑,軌道在O點的曲率半徑為1.5 m;一質(zhì)量為1.0 kg、可視作質(zhì)點的圓環(huán)套在軌道上,圓環(huán)與軌道AB段間的動摩擦因數(shù)為0.5。建立如圖所示的直角坐標系,圓環(huán)在沿x軸正方向的恒力F作用下,從A(-7,2)點由靜止開始運動,到達原點O時撤去恒力F,水平飛出后經(jīng)過D(6,3)點。重力加速度g取10m/s2,不計空氣阻力。求:
⑴圓環(huán)到達O點時對軌道的壓力;
⑵恒力F的大。
⑶圓環(huán)在AB段運動的時間。
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
放在水平地面上的一物塊,受到方向不變的水平推力F的作用,力F的大小與時間t的關系和物塊速度v與時間t的關系如圖所示.重力加速度g=10 m/s2.求:
(1)物塊在運動過程中受到的滑動摩擦力大。
(2)物塊在3~6 s中的加速度大;
(3)物塊與地面間的動摩擦因數(shù).
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(14分)如圖甲所示,一物塊質(zhì)量為m=2kg,以初速度從O點沿粗糙的水平面向右運動,同時受到一水平向左的恒力F作用,物塊在運動過程中速度隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示,求:
(1)恒力F的大小及物塊與水平面的動摩擦因數(shù)μ;
(2)物塊在4秒內(nèi)的位移大小。
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
如圖甲所示,一對平行光滑軌道放置在水平面上,兩軌道間距l(xiāng)=0.20 m,電阻R=1.0 Ω;有一導體桿靜止地放在軌道上,與兩軌道垂直,桿及軌道的電阻均可忽略不計,整個裝置處于磁感應強度為B=0.50T的勻強磁場中,磁感應強度方向垂直軌道向下,F(xiàn)用某外力F沿軌道方向拉桿,使之做勻加速運動,測得力F與時間t的關系如圖乙所示。求:
(1)桿的質(zhì)量;
(2)桿加速度的大小。
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