1.如圖所示,繩子一端拴著物體M,另一端繞過滑輪系在水平向左運(yùn)動的小車的P點(diǎn),圖示時刻滑輪左側(cè)的繩子與水平方向成角θ,則( 。
A.若小車勻速向左,則M加速上升,繩對物體的拉力大于物體的重力
B.若小車勻速向左,則M加速上升,繩對物體的拉力小于物體的重力
C.若小車做加速運(yùn)動,物體M可能減速上升
D.若小車做減速運(yùn)動,物體M一定減速上升

分析 由題小車做勻速運(yùn)動,將小車的運(yùn)動分解為沿繩子方向的運(yùn)動,以及垂直繩子方向運(yùn)動即繞滑輪的轉(zhuǎn)動,得到沿繩子方向的運(yùn)動速度,即物體A的速度表達(dá)式,運(yùn)用平行四邊形定則作出v的分解圖,根據(jù)三角函數(shù)來確定A的瞬時速度,即可分析A的速度如何變化.

解答 解:設(shè)任一時刻繩子與水平方向的夾角為θ,繩子的瞬時速度大小為vA
將小車的運(yùn)動分解為沿繩子方向的運(yùn)動,以及垂直繩子方向的運(yùn)動,即繞滑輪的轉(zhuǎn)動,
如圖,則由三角函數(shù)可解得:vA=vcosθ
AB、若小車勻速向左,即v不變,θ減小,則cosθ增大,故vA增大,即物體向上做加速運(yùn)動,
根據(jù)牛頓第二定律可知,繩對物體的拉力大于物體的重力.故A正確,B錯誤;
C、若小車做加速運(yùn)動時,由上式可知,物體M一定加速上升.故C錯誤;
D、若小車做減速運(yùn)動時,由上式可知,物體M速度不確定.故D錯誤;
故選:A.

點(diǎn)評 本題關(guān)鍵是正確地找出小車的合運(yùn)動與分運(yùn)動,然后根據(jù)運(yùn)動分解的平行四邊形定則,得到物體A速度的一般表達(dá)式,即可進(jìn)行分析其運(yùn)動情況.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

11.電磁彈射器是航空母艦上艦載機(jī)起飛助推裝置,現(xiàn)將電磁彈射器牽引戰(zhàn)斗機(jī)起飛原理簡化如下:兩軌道的通電線路為超導(dǎo)材料,兩軌道之間的勻強(qiáng)磁場對通有電流的“滑動電樞”產(chǎn)生安培力,這一動力通過“電樞滑動組”牽引戰(zhàn)斗機(jī)加速起飛.已知兩軌道間距為1m,“滑動電樞”的質(zhì)量為500kg,被牽引飛機(jī)的質(zhì)量為20噸.“滑動電樞”和飛機(jī)加速過程受到的空氣阻力、摩擦阻力總和為飛機(jī)重力的0.01倍.加速時通過“滑動組”的電流為6000A,電磁彈射器提供的牽引力可看作恒力,在此力作用下飛機(jī)在2.5s內(nèi)可勻加速至75m/s,取g=10m/s2,計算“滑動電樞”受到的安培力和軌道間勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度各是多大?(結(jié)果保留2位有效數(shù)字).

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12.三條輕繩結(jié)于O點(diǎn),通過一輕彈簧秤將一m=0.4kg的重物懸掛起來,如圖所示.已知系在豎直墻上的繩與墻成37°角,彈簧秤水平.(g=10m/s2)求
(1)彈簧秤的讀數(shù)(g=10m/s2
(2)改變彈簧秤的拉力方向,保持細(xì)繩方向不變,彈簧秤的最小讀數(shù)多大?

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9.世界上的第一臺發(fā)電機(jī)如圖所示,轉(zhuǎn)動的金屬圓盤在兩個磁極之間,穿過圓盤的磁通量并沒有發(fā)生變化,為什么能發(fā)出電來?

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16.某興趣小組的同學(xué)看見一本物理書上說“在彈性限度內(nèi),勁度系數(shù)為k的彈簧,形變量為x時彈性勢能為Ep=$\frac{1}{2}$kx2.”為了驗證這個結(jié)論,該小組就嘗試用“研究加速度與合外力、質(zhì)量關(guān)系”的實(shí)驗裝置(如圖甲)設(shè)計了以下實(shí)驗步驟:
A.將長木板放置在水平桌面上,并將其右端適當(dāng)墊高,在它的左端固定一輕質(zhì)彈簧,通過細(xì)繩與小車左端相連,小車的右端連接打點(diǎn)計時器的紙帶;
B.將彈簧拉伸x后用插銷鎖定,測出其伸長量x;
C.合上打點(diǎn)計時器的電源開關(guān)后,拔掉插銷解除鎖定,小車在彈簧作用下運(yùn)動到左端;
D.在紙帶上某處選取合適的A點(diǎn),測出小車獲得的速度v;
E.取不同的x重復(fù)以上步驟多次,記錄數(shù)據(jù)并利用功能關(guān)系分析結(jié)論.
實(shí)驗中已知小車的質(zhì)量為m,彈簧的勁度系數(shù)為k,則:

(1)將長木板右端適當(dāng)墊高,其作用是平衡摩擦力;
(2)在步驟D中,所選取的A點(diǎn)位置應(yīng)在圖乙中的s2段(選填s1、s2、s3
(3)若Ep=$\frac{1}{2}$kx2成立,則實(shí)驗中測量出物理量x與m.、k、v關(guān)系式是x=$\sqrt{\frac{m}{k}}v$.

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6.洗衣機(jī)甩干筒的直徑是20cm,轉(zhuǎn)速為1200r/min,在甩干時衣物對筒壁的壓力是衣物重力的多少倍?(取g=10m/s2

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13.一條兩岸為平行直線的小河,河寬60m,水流速度為5m/s.一小船欲從碼頭A處渡過河去,A的下游80m處的河床陡然形成瀑布,要保證小船不掉下瀑布,小船相對靜水的劃行速度至少應(yīng)為多大?此時船的劃行方向如何?

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6.如圖所示的直角坐標(biāo)系xOy平面,在x>0的區(qū)域內(nèi)有豎直向上的勻強(qiáng)電場和垂直紙面向里的均強(qiáng)磁場,x<0的區(qū)域內(nèi)有x>0的區(qū)域內(nèi)大小相同、方向豎直向下的勻強(qiáng)電場.現(xiàn)有一質(zhì)量為m=10-2kg,帶電量為q=+5×10-2C的帶電小球,從x軸上P(-0.8m,0)點(diǎn)以初速度v0=4m/s沿x軸正方向進(jìn)入電場,之后經(jīng)過y軸上的Q點(diǎn),在x>0的區(qū)域做勻速圓周運(yùn)動,又通過y軸上的M(未標(biāo)出)點(diǎn)返回x<0的區(qū)域內(nèi),且OQ=OM.(g=10m/s2)試求:
(1)電場強(qiáng)度的大小E和磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B;
(2)小球在磁場中運(yùn)動的時間;
(3)若撤去x<0的區(qū)域內(nèi)的電場,其它條件不變,試求小球軌跡兩次與y軸交點(diǎn)的間距.

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7.用如圖甲所示裝置來探究功和動能變化的關(guān)系.木板上固定兩個完全相同的遮光條A、B,用不可伸長的細(xì)線將木板通過兩滑輪與彈簧測力計C相連,木板放在安裝有定滑輪和光電門的軌道D上,軌道放在水平桌機(jī)上,P為小桶(內(nèi)有沙子),滑輪質(zhì)量、摩擦不計,重力加速度g.

(1)實(shí)驗中軌道應(yīng)傾斜一定角度,這樣做目的是CD.
A.為了使釋放木板后,木板能勻加速下滑
B.為了增大木板下滑的加速度
C.可使得細(xì)線拉力做的功等于合力對木板做的功
D.可使得木板在未施加力時能勻速下滑
(2)用游標(biāo)卡尺測量遮光條的寬度,如圖乙所示,則遮光條的寬度d=0.170cm.
(3)實(shí)驗主要步驟如下:
?測量木板、遮光條的總質(zhì)量M,測量兩遮光條的距離L;按甲圖正確連接器材.
?將木板左端與軌道左端對齊,靜止釋放木板,木板在細(xì)線拉動下運(yùn)動,記錄彈簧測力計示數(shù)F及遮光條B、A先后經(jīng)過光電門的時間為t1、t2,則遮光條B、A通過光電門的過程中木板動能的變化量△EK=$\frac{1}{2}M{(\fracvq9p9jq{{t}_{2}})}^{2}-\frac{1}{2}M{(\frac4dovemm{{t}_{1}})}^{2}$,合外力對木板做功W=FL,(用字母M、t1、t2、d、L、F表示)
?在小桶中增加沙子,重復(fù)?的操作.
?比較W、△EK的大小,得出實(shí)驗結(jié)論.
(4)若再本實(shí)驗中軌道水平放置,其它條件和實(shí)驗步驟不變,假設(shè)木板與軌道之間的動摩擦因數(shù)為μ,測得多組F、t1、t2的數(shù)據(jù),并得到F與$\frac{1}{{{t}_{2}}^{2}}$-$\frac{1}{{{t}_{1}}^{2}}$的關(guān)系圖象如圖丙,已知圖象在縱軸上地截距為b,直線的斜率為k,求解μ=$\frac{b4nzy4vn^{2}}{2gLk}$(用字母b、d、L、k、g表示).

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