【題目】如圖所示,一塊足夠大的光滑平板放置在水平面上,能繞水平固定軸MN自由轉(zhuǎn)動從而實現(xiàn)調(diào)節(jié)其與水平面所成的傾角。板上有一根長為l=0.5 m的輕繩,一端系住一個質(zhì)量為m=0.5 kg的小球,另一端固定在板上的O點。當(dāng)平板傾角為時,先將輕繩平行于水平軸MN拉直,然后給小球一沿著平板并與輕繩垂直的初速度v0=2 m/s,g取10 m/s2,則( )
A.若,則輕繩對小球的拉力大小為FT=4 N
B.若,則小球相對于初始位置可上升的最大高度為0.3 m
C.小球能在平板上繞O點做完整的圓周運動,必須滿足的條件為
D.小球能在平板上繞O點做完整的圓周運動,必須滿足的條件為
【答案】AD
【解析】
A. 若a=0,則輕繩對小球的拉力大小為:
,
故A正確;
B. 若a=90,小球不能到達(dá)最高點;如果上升0.3m,m重力勢能的增加量
mgh=0.5×10×0.3=1.5J,
初動能
,
機(jī)械能不守恒,故B錯誤;
C. D. 小球在斜面上運動時受繩子拉力、斜面彈力、重力。在垂直斜面方向上合力為0,重力在沿斜面方向的分量為mgsinα,小球在最高點時,由繩子的拉力和重力分力的合力提供向心力:
…①
研究小球從釋放到最高點的過程,據(jù)動能定理:
…②
若恰好通過最高點繩子拉力T=0,聯(lián)立①②解得:
故小球能保持在板面內(nèi)作圓周運動時,α最大值為,故C錯誤,D正確。
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【題目】如圖所示,質(zhì)量為m=1kg的物塊放在傾角為=37°的斜面底端A點,在沿斜面向上、大小為20N的恒力F1的作用下,從靜止開始沿斜面向上運動,運動到B點時撤去拉力F1,當(dāng)物塊運動到C點時速度恰為零,物塊向上加速的時間與減速的時間均為2s。物塊運動到C點后,再對物塊施加一平行于斜面的拉力F2,使物塊從C點運動到A點的時間與從A點運動到C點的時間相等。已知斜面足夠長,重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,求:
(1)物塊與斜面間的動摩擦因數(shù);
(2)拉力F2的大小和方向。
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【題目】航拍儀是目前比較普遍的一種拍攝儀器,如圖,在一次拍攝中,航拍儀從地面由靜止啟動,獲得豎直向上、大小恒定的升力F,開始勻加速起飛,運動t=8s后,到達(dá)h=32m的高度,此時航拍儀突然出現(xiàn)故障而失去動力,在到達(dá)最高點時動力系統(tǒng)恰好恢復(fù)。已知航拍儀的質(zhì)量 m=2kg,航拍儀在運動過程中受到Ff=12N的空氣阻力,假設(shè)航拍儀在運動過程中始終保持水平,(重力加速度g=10m/s2),求:
(1)航拍儀勻加速起飛的加速度大。
(2)航拍儀勻加速起飛時升力的大;
(3)航拍儀動力系統(tǒng)恢復(fù)時所在的高度H。
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【題目】某同學(xué)用圖甲裝置完成“探究小車速度隨時間變化規(guī)律”實驗,打點計時器接在頻率為50Hz的交流電源上。圖乙是實驗中該同學(xué)得到的一條清晰紙帶,紙帶上各相鄰計數(shù)點間還有4個計時點未畫出。數(shù)據(jù)處理時,該同學(xué)將計數(shù)點0作為計時開始的點,測出其余各點到0點的距離x,記錄在下表中。
計數(shù)點 | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
t/s | 0 | 0.1 | 0.2 | 0.3 | 0.4 | 0.5 | 0.6 |
x/cm | 0 | 1.40 | 3.30 | 5.70 | 8.60 | 12.00 | 15.90 |
(1)打點計時器打下點4時小車的瞬時速度v4=________m/s。(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)
(2)小車的加速度為a =________ m/s2。(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)
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【題目】(1)打點計時器是中學(xué)研究物體運動時常用的實驗器材,常見的有電磁打點計時器和電火花計時器兩種。關(guān)于電磁打點計時器和電火花計時器的比較,下列說法正確的是______
A.電磁打點計時器使用交流電源,電火花計時器使用直流電源
B.它們都是使用10V以下的交流電源
C.當(dāng)電源頻率為50Hz時,它們都是每隔0.02s打一個點
D.電火花計時器工作時,紙帶運動受到的阻力較小,所以實驗誤差也較小
(2)某同學(xué)用如圖甲所示裝置測量自由落體加速度g,得到如圖乙所示的一段紙帶,他每兩個點取一個計數(shù)點A、B、C(已知交流電頻率為50Hz) ,測得AB=7.65cm,BC=9.17cm。則打B點時重物的瞬時速度為______m/s,測得的自由落體加速度g=____m/s2,它比真實值偏____(選填“大”或“小”)。(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
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【題目】用半徑相同的小球1和小球2的碰撞驗證動量守恒定律,實驗裝置如圖所示,斜槽與水平槽平滑連接.安裝好實驗裝置,在地上鋪一張白紙,白紙上鋪放復(fù)寫紙,記下鉛垂線所指的位置O.接下來的實驗步驟如下:
步驟1:不放小球2,讓小球1從斜槽上A點由靜止?jié)L下,并落在地面上.重復(fù)多次,用盡可能小的圓,把小球的所有落點圈在里面,認(rèn)為其圓心就是小球落點的平均位置;
步驟2:把小球2放在斜槽前端邊緣處的B點,讓小球1從A點由靜止?jié)L下,使它們碰撞.重復(fù)多次,并使用與步驟1同樣的方法分別標(biāo)出碰撞后兩小球落點的平均位置;
步驟3:用刻度尺分別測量三個落地點的平均位置M、P、N離O點的距離,即線段OM、OP、ON的長度.
(1)在上述實驗操作中,下列說法正確的是________.
A.小球1的質(zhì)量一定大于小球2的質(zhì)量,小球1的半徑可以大于小球2的半徑
B.將小球靜止放置在軌道末端看小球是否滾動來檢測斜槽軌道末端是否水平
C.小球在斜槽上的釋放點應(yīng)該越高越好,這樣碰前的速度大,測量誤差較小
D.復(fù)寫紙鋪在白紙的上面,實驗過程中復(fù)寫紙可以隨時拿起來看印跡是否清晰并進(jìn)行移動
(2)以下提供的器材中,本實驗必需的有(____)
A.刻度尺 B.游標(biāo)卡尺 C.天平 D.秒表
(3)設(shè)小球1的質(zhì)量為m1,小球2的質(zhì)量為m2,MP的長度為l1,ON的長度為
l2,則本實驗驗證動量守恒定律的表達(dá)式為________.
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【題目】如右圖所示,在方向豎直向下的勻強(qiáng)電場中,一個質(zhì)量為m、帶負(fù)電的小球從斜直軌道上的A點由靜止滑下,小球通過半徑為R的圓軌道頂端的B點時恰好不落下來.若軌道是光滑絕緣的,小球的重力是它所受的電場力2倍,試求:
⑴A點在斜軌道上的高度h;
⑵小球運動到最低點C時,圓軌道對小球的支持力.
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【題目】某實驗小組利用圖示的裝置探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系.
(1)下列做法正確的是 ________ (選填字母代號).
A.調(diào)節(jié)滑輪的高度,使?fàn)恳緣K的細(xì)繩與長木板保持平行
B.在調(diào)節(jié)木板傾斜度平衡木塊受到的滑動摩擦力時,將裝有砝碼的砝碼桶通過定滑輪拴在木塊上
C.實驗時,先放開木塊再接通打點計時器的電源
D.通過增減木塊上的砝碼改變質(zhì)量時,不需要重新調(diào)節(jié)木板傾斜度
(2)為使砝碼桶及桶內(nèi)砝碼的總重力在數(shù)值上近似等于木塊運動時受到的拉力,應(yīng)滿足的條件是砝碼桶及桶內(nèi)砝碼的總質(zhì)量________木塊和木塊上砝碼的總質(zhì)量.(選填“遠(yuǎn)大于”“遠(yuǎn)小于”或“近似等于”)
(3)甲、乙兩同學(xué)在同一實驗室,各取一套圖示的裝置放在水平桌面上,木塊上均不放砝碼,在沒有平衡摩擦力的情況下,研究加速度a與拉力F的關(guān)系,分別得到圖中甲、乙兩條直線.設(shè)甲、乙用的木塊質(zhì)量分別為m甲、m乙,甲、乙用的木塊與木板間的動摩擦因數(shù)分別為μ甲、μ乙,由圖可知,m甲 ________ m乙 ,μ甲 ________ μ乙.(選填“大于”“小于”或“等于”)
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【題目】2018年2月2日,我國成功將電磁監(jiān)測試驗衛(wèi)星“張衡一號”發(fā)射升空,標(biāo)志我國成為世界上少數(shù)擁有在軌運行高精度地球物理場探測衛(wèi)星的國家之一。通過觀測可以得到衛(wèi)星繞地球運動的周期,并已知地球的半徑和地球表面處的重力加速度。若將衛(wèi)星繞地球的運動看作是勻速圓周運動,且不考慮地球自轉(zhuǎn)的影響,根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以計算出衛(wèi)星的
A. 密度 B. 向心力的大小 C. 離地高度 D. 線速度的大小
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