【題目】如圖是建筑工地常用的一種“深穴打夯機”,電動機帶動兩個滾輪勻速轉(zhuǎn)動將夯桿從深坑提上來,當夯桿底端剛到達坑口時,兩個滾輪突然彼此分開,將夯桿釋放,隨后,夯桿只在重力作用下運動,落回深坑,夯實坑底,且不反彈.然后兩個滾輪再次壓緊,夯桿再次被提到坑口,如此周而復始.己知兩個滾輪邊緣的速度恒為v=4m/s,滾輪對夯桿的正壓力FN=2×104N,滾輪與夯桿間的動摩擦因數(shù)μ=0.3,夯桿質(zhì)量m=1×l03kg ,坑深h=6.4m,假定在打夯的過程中坑的深度變化不大可以忽賂,取g=10m/s2.
(1)指出左、右滾輪壓緊夯桿并提升夯桿時的旋轉(zhuǎn)方向(“順時針”或“逆時針”)
(2)求夯桿被滾輪壓緊后,加速上升至與滾輪邊緣速度相同時的高度;
(3)求打夯周期T.
【答案】(1)左輪做逆時針方向轉(zhuǎn)動,右輪做順時針方向轉(zhuǎn)動。(2) (3)T
【解析】
(1)提升夯桿時,夯桿受到的摩擦力向上,則左右滾輪與夯桿接觸處應相對夯桿向上運動(或相對夯桿有向上運動的趨勢),由此可判斷兩側(cè)滾輪的旋轉(zhuǎn)方向。
(2)夯桿被滾輪壓緊后,對夯桿受力分析,可求出夯桿上升的加速度,用速度位移公式可得夯桿加速上升至與滾輪邊緣速度相同時的高度。
(3)夯桿一個完整的周期包含加速上升、勻速上升和豎直上拋到落地,分別求出三段的時間,相加后可得打夯周期T。
(1)提升夯桿時,夯桿受到的摩擦力向上,則左右滾輪與夯桿接觸處應相對夯桿向上運動(或相對夯桿有向上運動的趨勢),由此可判斷左輪做逆時針方向轉(zhuǎn)動,右輪做順時針方向轉(zhuǎn)動。
(2)夯桿被滾輪壓緊后,對夯桿受力分析,由牛頓第二定律可得:,解得:夯桿上升的加速度
由速度位移公式可得:,解得:夯輪加速上升至與滾輪邊緣速度相同時的高度
(3)夯桿加速上升的時間
夯桿接下來勻速上升,勻速上升的時間
此后夯桿做豎直上拋運動:,解得:
夯桿的打夯周期
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【題目】如圖所示為利用氣墊導軌(滑塊在該導軌上運動時所受阻力可忽略)驗證機械能守恒定律的實驗裝置,完成以下填空。
實驗步驟如下:
①將氣墊導軌放在水平桌面上,桌面高度不低于1m,將導軌調(diào)至水平;
②測出擋光條的寬度l和兩光電門中心之間的距離s;
③將滑塊移至光電門1左側(cè)某處,待托盤和砝碼靜止不動時,釋放滑塊,要求托盤和砝碼落地前擋光條已通過光電門2;
④測出滑塊分別通過光電門1和光電門2的擋光時間;
⑤用天平秤出滑塊和擋光條的總質(zhì)量M,再秤出托盤和砝碼的總質(zhì)量m
回到下列問題:
(1)用最小分度為1mm的刻度尺測量出光電門1和2之間的距離s,以下數(shù)據(jù)合理的是_______。
A.50cm B.50.00cm C.50.0cm D.50.000cm
(2)滑塊通過光電門1和光電門2的速度分別為v1和v2,則v1=_______。
(3)若系統(tǒng)機械能守恒,則M、m、g、s、v1、v2的關(guān)系是_______。
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【題目】如圖所示,質(zhì)量為M足夠長的斜面體始終靜止在水平地面上,有一個質(zhì)量為m的小物塊在受到沿斜面向下的力F的作用下,沿斜面勻加速下滑,此過程中斜面體與地面的摩擦力為0.已知重力加速度為g,則下列說法正確的是( 。
A. 斜面體給小物塊的作用力大小等于mg
B. 斜面體對地面的壓力小于(m+M)g
C. 若將力F的方向突然改為豎直向下,小物塊仍做加速運動
D. 若將力F撤掉,小物塊將勻速下滑
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【題目】某同學將銅片和鋅片插入水果中制成一個“水果電池”,該同學利用下列所給器材測量水果電池的電動勢E和內(nèi)阻r.
A.電流表G1(內(nèi)阻Rg=15Ω,滿偏電流Ig=2mA)
B.電流表G2(量程20mA,內(nèi)阻約2Ω)
C.滑動變阻器R1(0~1000Ω)
D.電阻箱R2(0~9999.9Ω)
E.待測水果電池(電動勢E約4V,內(nèi)阻r約500Ω)
F.開關(guān)S,導線若干
(1)實驗中用電流表G改裝成量程0~4V的電壓表,需_____(選填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”)一個阻值為1985Ω的電阻.
(2)該同學用電流表_________和改裝成的電壓表測量水果電池的電動勢和內(nèi)阻,設(shè)計了如圖所示的實驗電路圖2,經(jīng)檢驗該電路是合理的.
(3)接通開關(guān),逐次調(diào)節(jié)滑動變阻器,讀取電流表示數(shù)I和對應的電壓表的示數(shù)U,記錄了6組數(shù)據(jù),并在圖中標注出了幾個與測量對應的坐標點,如圖所示.請你在圖上把已經(jīng)描繪出的坐標點連成U I圖線_________.
(4)根據(jù)圖描繪出的圖線可得到水果電池的電動勢E=___V,內(nèi)電阻r=___.
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【題目】在動畫片《熊出沒》中,熊二用一根輕繩繞過樹枝將光頭強懸掛起來,如圖所示,此時輕繩與水平地面的夾角θ=30°。已知光頭強的質(zhì)量為70 kg,熊二的質(zhì)量為300 kg,不計輕繩與樹枝間的摩擦。(g 取10 m/s2)求:
(1)輕繩對熊二的拉力的大小。
(2)地面對熊二的支持力的大小。
(3)熊二對地面的摩擦力的大小和方向。
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【題目】霍爾式位移傳感器的測量原理如圖所示,磁場方向沿x軸正方向,磁感應強度B隨x的變化關(guān)系為( .均大于零的常數(shù)),薄形霍爾元件的工作面垂直于x軸,通過電流I沿z軸負方向,霍爾元件沿x軸正方向以速度v勻速運動,要使元件上.下表面產(chǎn)生的電勢差變化得快,可以采取的方法是( )
A. 增大I B. 增大 C. 減小k D. 減小v
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【題目】如圖所示,一理想變壓器原線圈可通過移動滑動觸頭P的位置改變接入電路的匝數(shù),b為原線圈的中點,當P接a時,原.副線圈的匝數(shù)比為,線圈L的直流電阻不計,若原線圈接 的交流電,則( )
A. 只增大電源的頻率,燈泡B變亮
B. 只將P由a向b滑動時,變壓器的輸入功率增大
C. 只將變阻器R的滑片M向上滑動時,燈泡B亮度不變
D. 當P接a時,燈泡B兩端的電壓為
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【題目】如圖所示,在O≤x≤2m的區(qū)域內(nèi)存在著沿軸方向的勻強電場E,E在軸方向區(qū)域足夠大.有一個比荷為帶正電粒子(粒子重力不計)從O點出發(fā),以的初速度字沿軸正方向射入電場,經(jīng)過點A(2,-0.75)離開電場.在第四象限垂直于軸的邊界MN右側(cè)的區(qū)域有磁感應強度為B的勻強磁場,M點的坐標為(4.2,0).粒子進入磁場后,又穿過邊界MN離開磁場.求:
(1)電場強度E的大。
(2)滿足條件的磁感應強度B的最小值;
(3)若磁感應強度保持(2)中的最小值,將磁場區(qū)域改成圓形,為了使粒子能垂直擊中軸上點G,求磁場區(qū)域的最小面積.
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【題目】如圖 所示的4種明暗相間的條紋,分別是紅光、藍光各自通過同一個雙縫干涉儀器形成的干涉圖樣以及黃光、紫光各自通過同一個單縫形成的衍射圖樣(黑色部分表示亮條紋).則在下面的四個圖中從左往右排列,亮條紋的顏色依次是
A.紅黃藍紫 B.紅紫藍黃 C.藍紫紅黃 D.藍黃紅紫
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