【題目】如圖所示,質(zhì)量為M、端面為ABC的三棱柱靜止于光滑的水平面上,有一小球從C點以某初速度水平拋出.若三棱柱固定不動,則小球恰好能落在A點;若在小球拋出的同時給三棱柱施加一水平恒力,則小球恰好落在AC邊的中點.已知∠CAB=θ,重力加速度為g,不計空氣阻力,小球拋出時與三棱柱之間無作用力,求所施加水平恒力的大小F

【答案】

【解析】三棱柱固定不動時,小球做平拋運動的水平位移為x1,豎直位移為y1,運動時間為t1,有:
x1=v0t1
y1=gt12
由幾何關系有: =tanθ
由于小球落在A,所以有:x1=AB,y1=CB
三棱柱移動時,小球做平拋運動的水平位移為x2,豎直位移為y2,運動時間為t2,有:
x2=v0t2,
y2=gt22
由于小球落在AC中點,所以有:y2=y1
三棱柱移動的距離 x=x2-x1,
三棱柱的加速度為a,由運動學公式有:x=a t22
由牛頓第二定律有:F=Ma
聯(lián)立解得:F=

練習冊系列答案
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【題目】如圖所示,一輕桿一端固定質(zhì)量為m的小球,以另一端o為圓心,使小球在豎直平面內(nèi)做半徑為R的圓周運動,以下說法正確的是( )

A. 小球過最高點時,桿所受的彈力不能等于零

B. 小球過最高點時,速度至少為

C. 小球過最高點時,桿對球的作用力可以與球受重力方向相反

D. 小球過最高點時,桿對球作用力一定與小球受重力方向相同

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【題目】如圖所示是某一電飯煲的電路圖。S1是一個手動限溫開關,手動閉合后,當此開關溫度達到居里點103 °C時,開關會自動斷開。S2是一個自動保溫開關,當溫度低于70 °C時,會自動閉合;溫度高于80 °C時會自動斷開,紅燈是加熱時的指示燈,黃燈是保溫時的指示燈,分流電阻R1=R2=500 Ω,加熱電阻R3=50 Ω,兩燈電阻不計。

1)分析電飯煲的工作原理;

2)計算加熱和保溫兩種狀態(tài)下,電飯煲消耗的電功率之比;

3)簡要回答,如果不閉合開關S1,能將飯煮熟嗎?

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【題目】如圖所示,將一個絕熱的氣缸豎直放置在水平桌面上,在氣缸內(nèi)用一個活塞封閉一定質(zhì)量的氣體。在活塞上面放置一個物體,活塞和物體的總質(zhì)量為m,活塞的橫截面積為S。已知外界的大氣壓強為p0,不計活塞厚度及活塞和氣缸之間的摩擦。在氣缸內(nèi)部有一阻值為R的電阻絲,電源的電壓為U.在接通電源t時間后,發(fā)現(xiàn)活塞緩慢上升高度為h。已知重力加速度為g,:

(1)外界對氣體做的功;

(2)在這一過程中氣體內(nèi)能的變化量。

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【題目】如圖所示,以9.8 m/s的水平速度v0拋出的物體,飛行一段時間后與斜面呈60°撞在傾角θ=30°的斜面上,求:

(1)物體做平拋運動所用的時間;

(2)物體撞在斜面時的合速度大。

(3)物體的水平位移、豎直位移和合位移;

(4)物體的合位移方向.

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【題目】一定質(zhì)量的理想氣體沿坐標圖中曲線所示的方向發(fā)生變化,其中曲線是以軸、軸為漸近線的雙曲線的一部分,則( )

A. 氣體由變到,一定是吸熱的

B. 氣體由變?yōu)?/span>,一定是吸熱的

C. 氣體由變到再變到,吸熱多于放熱

D. 氣體由變到再變到,放熱多于吸熱

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【題目】如圖所示,在一端封閉的U形管中用水銀柱封閉一段空氣柱L,當空氣柱的溫度為27時,左管水銀柱的長度,右管水銀柱長度,氣柱長度;當空氣柱的溫度變?yōu)?/span>127時, 變?yōu)?/span>7cm.求:當時的大氣壓強和末狀態(tài)空氣柱的壓強(單位用cmHg)

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【題目】如圖小球套在光滑的豎直桿上,輕彈簧一端固定于O點,另一端與小球相連.現(xiàn)將小球從M點由靜止釋放,它在下降的過程中經(jīng)過了N點.已知在M、N兩點處,彈簧對小球的彈力大小相等,且∠ONM<∠OMN<.在小球從M點運動到N點的過程中(  )

A. 彈力對小球先做正功后做負功

B. 有兩個時刻小球的加速度等于重力加速度

C. 彈簧長度最短時,彈力對小球做功的功率為零

D. 小球到達N點時的動能等于其在M、N兩點的重力勢能差

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【題目】如圖所示,面積為0.02m2、內(nèi)阻不計的100匝矩形線圈ABCD,繞垂直于磁場的軸OO′勻速轉(zhuǎn)動,轉(zhuǎn)動的角速度為100rad/s,勻強磁場的磁感應強度為T。矩形線圈通過滑環(huán)與理想變壓器相連,觸頭P可移動,副線圈所接電阻R=50Ω,電表均為理想交流電表。當線圈平面與磁場方向平行時開始計時。求:

(1)線圈中感應電動勢的表達式;

(2)由圖示位置轉(zhuǎn)過30°角的過程產(chǎn)生的平均感應電動勢;

(3)當原、副線圈匝數(shù)比為21時,求電阻R上消耗的功率。

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