【題目】如圖所示,在光滑水平桌面AB上靜止著兩個(gè)小滑塊1、2,質(zhì)量分別為kg、kg,兩滑塊之間有一被壓縮輕彈簧(滑塊與輕彈簧之間不拴接),A的左端固定著與AB相切的光滑豎直半圓軌道,滑塊恰好可以在其內(nèi)部滑行;B的右端與一水平傳送帶相連,傳送帶長L=0.9m,且順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。現(xiàn)釋放被壓縮的彈簧,兩滑塊在桌面上被彈出,滑塊1恰好能過半圓軌道的最高點(diǎn)F;滑塊2從傳送帶的右端離開后,落在水平地面上的D點(diǎn),已知滑塊2被彈出時(shí)的速度m/s,與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù),C點(diǎn)距地面高h=0.2m。不計(jì)半圓軌道的孔徑的大小,取g=10m/s2,求:
(1)被壓縮的輕彈簧的彈性勢能EP;
(2)滑塊1經(jīng)過雙半圓環(huán)軌道最低點(diǎn)A時(shí)對軌道的壓力大小;
(3)若傳送帶的速度取值范圍為4m/s<v<8m/s,則滑塊2落點(diǎn)D與C點(diǎn)間水平距離x為多少?(結(jié)果可用v來表示)
【答案】(1)1.2J;(2)10N;(3)見解析
【解析】
(1)以滑塊l和滑塊2為系統(tǒng),由動(dòng)守恒定律得
0=m1v1-m2v2
解得
v1=2m/s
由能量守恒定律得
解得
EP=1.2J
(2)滑塊1恰好過F點(diǎn),則滑塊1在F點(diǎn)的速度為0。從A到F的過程中,由動(dòng)能定理得
在A點(diǎn),由牛頓第二定律得
由牛頓第三定律得對A點(diǎn)的壓力為
(3)滑塊2離開C點(diǎn)做平拋運(yùn)動(dòng),豎直方向,滑塊2恰好在傳送帶上一直加速,設(shè)獲得的末速度為v3,由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得
解得
當(dāng)4m/s<v<5m/s時(shí),
x=vt=0.2v
當(dāng)5m/s≤v<8m/s時(shí),
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【題目】如圖,通過細(xì)繩栓在一重物上的氫氣球,在水平向右的風(fēng)力作用下處于靜止?fàn)顟B(tài),細(xì)繩與豎直方向的夾角為θ.已知風(fēng)力大小正比于風(fēng)速,則當(dāng)風(fēng)速改變時(shí),以下發(fā)生變化的是( )
A.細(xì)繩與豎直方向的夾角B.細(xì)繩對重物的拉力
C.地面對重物的摩擦力D.地面對重物的支持力
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【題目】一摩托車在t=0時(shí)刻由靜止開始在平直的公路上行駛,其運(yùn)動(dòng)過程的at圖像如圖所示,根據(jù)已知的信息,可知
A.摩托車10s末的速度最大
B.摩托車在0~30s的位移為零
C.在0~10s的時(shí)間內(nèi)摩托車的位移最大
D.10 s末摩托車開始反向運(yùn)動(dòng)
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【題目】如圖甲所示,在光滑絕緣水平面內(nèi),兩條平行虛線間存在一勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度方向與水平面垂直。邊長為l的正方形單匝金屬線框abcd位于水平面內(nèi),cd邊與磁場邊界平行。t=0時(shí)刻線框在水平外力F的作用下由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng),回路中的感應(yīng)電流大小與時(shí)間的關(guān)系如圖乙所示,下列說法正確的是( )
A.水平外力為恒力
B.勻強(qiáng)磁場的寬度為
C.從開始運(yùn)動(dòng)到ab離開磁場的時(shí)間為
D.線框穿出磁場過程中外力F做的功大于線框中產(chǎn)生的熱量
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【題目】跳樓機(jī)是能體驗(yàn)強(qiáng)烈失重、超重感覺的娛樂設(shè)施,游戲時(shí)跳樓機(jī)先把乘有十多人的座艙送到175m高的地方,讓座艙自由落下,當(dāng)落到離地面50m時(shí)制動(dòng)系統(tǒng)開始啟動(dòng),座艙勻減速運(yùn)動(dòng)到地面時(shí)剛好停止。若某游客手中托著質(zhì)量為100g的手機(jī)體驗(yàn)失重、超重時(shí)的受力特點(diǎn),g取l0m/s2。不計(jì)空氣阻力,求:
(1)從最高點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到地面,整個(gè)過程的總時(shí)間;
(2)當(dāng)座艙落到離地面高度為l5m位置討,手要用多大的力才能托住手機(jī)。
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【題目】如圖甲所示,平行金屬板M、N相距為d,兩板上所加交變電壓UMN如圖乙所示(U0未知),緊鄰兩板右側(cè)建有xOy坐標(biāo)系,兩板中線與x軸共線,F(xiàn)有大量質(zhì)量為m、電荷量為-e的電子以初速度v0平行于兩板沿中線持續(xù)不斷的射入兩板間。已知t=0時(shí)刻進(jìn)入兩板間的電子穿過兩板間的電場的時(shí)間等于所加交變電壓的周期T,出射速度大小為2v0,且所有電子都能穿出兩板,忽略電場的邊緣效應(yīng)及重力的影響,求:
(1)U0的大。
(2)時(shí)刻進(jìn)入電場的電子打在y軸上的坐標(biāo);
(3)在y軸右側(cè)有一個(gè)未知的有界磁場區(qū)域,磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B,方向乖直紙面向外。從O點(diǎn)射出電場的電子經(jīng)過磁場區(qū)域后恰好垂直于x軸向上通過坐標(biāo)為(a,0)的P點(diǎn),求B的范圍。
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【題目】某探究學(xué)習(xí)小組的同學(xué)們要探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系,他們在實(shí)驗(yàn)室組裝了一套如圖所示的裝置,水平軌道上安裝兩個(gè)光電門,小車上固定有力傳感器和擋光板,細(xì)線一端與力傳感器連接,另一端跨過定滑輪掛上砝碼盤.實(shí)驗(yàn)時(shí),調(diào)整軌道的傾角正好能平衡小車所受的摩擦力(圖中未畫出).
(1)該實(shí)驗(yàn)中小車所受的合力________(選填“等于”或“不等于”)力傳感器的示數(shù),該實(shí)驗(yàn)是否需要滿足砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量?________(選填“需要”或“不需要”).
(2)實(shí)驗(yàn)獲得以下測量數(shù)據(jù):小車、力傳感器和擋光板的總質(zhì)量M,擋光板的寬度l,光電門1和光電門2的中心距離為x.某次實(shí)驗(yàn)過程:力傳感器的讀數(shù)為F,小車通過光電門1和光電門2的擋光時(shí)間分別為t1、t2(小車通過光電門2后,砝碼盤才落地),已知重力加速度為g,則該實(shí)驗(yàn)要驗(yàn)證的關(guān)系式是________________.
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【題目】如圖所示是“套圈”游戲的場景,假設(shè)小孩和大人在同一條豎直線上的不同高度分別水平拋出圓環(huán),大人拋出圓環(huán)時(shí)的高度大于小孩拋出時(shí)的高度,結(jié)果恰好都套中前方同一物體。如果不計(jì)空氣阻力,圓環(huán)的運(yùn)動(dòng)可以視為平拋運(yùn)動(dòng)。則大人和小孩拋出的圓環(huán)( 。
A.在空中飛行的時(shí)間相等B.拋出時(shí)的速度相等
C.發(fā)生的位移相等D.在運(yùn)動(dòng)過程中加速度相等
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【題目】電場線能很直觀、很方便地比較電場中各點(diǎn)場強(qiáng)的強(qiáng)弱。如圖甲是等量異種點(diǎn)電荷形成電場的電場線,圖乙是場中的一些點(diǎn),O是電荷連線的中點(diǎn),E、F是連線中垂線上相對O對稱的兩點(diǎn),B、C和A、D也相對O對稱。則( )
A.B、C兩點(diǎn)場強(qiáng)大小和方向都相同
B.A、D兩點(diǎn)場強(qiáng)大小相等,方向相反
C.E、O、F三點(diǎn)比較,O點(diǎn)場強(qiáng)最強(qiáng)
D.B、O、C三點(diǎn)比較,O點(diǎn)場強(qiáng)最弱
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