【題目】避險車道是避免惡性交通事故的重要設(shè)施,由制動坡床和防撞設(shè)施等組成,如圖豎直平面內(nèi),制動坡床視為與水平面夾角為的斜面。一輛長12 m的載有貨物的貨車因剎車失靈從干道駛?cè)胫苿悠麓,?dāng)車速為23 m/s時,車尾位于制動坡床的低端,貨物開始在車廂內(nèi)向車頭滑動,當(dāng)貨物在車廂內(nèi)滑動了4 m時,車頭距制動坡床頂端38 m,再過一段時間,貨車停止。已知貨車質(zhì)量是貨物質(zhì)量的4倍,貨物與車廂間的動摩擦因數(shù)為0.4;貨車在制動坡床上運(yùn)動受到的坡床阻力大小為貨車和貨物總重的0.44倍。貨物與貨車分別視為小滑塊和平板,取。求:
(1)貨物在車廂內(nèi)滑動時加速度的大小和方向;
(2)制動坡床的長度。
【答案】(1)5m/s2,方向沿斜面向下(2)98m
【解析】
試題分析:(1)設(shè)貨物的質(zhì)量為m,貨物在車廂內(nèi)滑動過程中,貨物與車廂的動摩擦因數(shù)μ=0.4,受摩擦力大小為f,加速度大小為a1,則
①
②
聯(lián)立①②并代入數(shù)據(jù)得a1=5 m/s③
a1的方向沿制動坡床向下。
(2)設(shè)貨車的質(zhì)量為M,車尾位于制動坡床底端時的車速為v=23 m/s。貨車在車廂內(nèi)開始滑動到車頭距制動坡床頂端s0=38m的過程中,用時為t,貨物相對制動坡床的運(yùn)動距離為s1,在車廂內(nèi)滑動的距離s=4m,貨車的加速度大小為a2,貨車相對制動坡床的運(yùn)動距離為s2。貨車受到制動坡床的阻力大小為F,F(xiàn)是貨車和貨物總重的k倍,k=0.44,貨車長度l0=12m,
制動坡床的長度為l,則
④
⑤
⑥
⑦
⑧
⑨
聯(lián)立①②③-⑨并代入數(shù)據(jù)得
⑩
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】某實(shí)驗(yàn)小組用如圖所示的裝置探究質(zhì)量一定時加速度與力的關(guān)系。用鐵架臺將兩塊固定有定滑輪的木板架起,木板的右端固定了兩個打點(diǎn)計(jì)時器,將兩個質(zhì)量相等的小車A、B放置在木板右端,用細(xì)線繞過滑輪組后與兩小車相連。兩條紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時器后分別與小車連接在一起。將兩個打點(diǎn)計(jì)時器接在同一個電源上,確?蓪⑺鼈兺瑫r打開或關(guān)閉。實(shí)驗(yàn)時,甲同學(xué)將兩小車按住,乙同學(xué)先在動滑輪下方掛上一個鉤碼,再接通電源使打點(diǎn)計(jì)時器開始工作。打點(diǎn)穩(wěn)定后,甲將兩輛小車同時釋放。在小車撞到定滑輪前,乙斷開電源,兩打點(diǎn)計(jì)時器同時停止工作。取下兩條紙帶,通過分析處理紙帶記錄的信息,可以求出兩小車的加速度,進(jìn)而完成實(shí)驗(yàn)。
請回答以下問題:
(1)下圖為小車A后面的紙帶,紙帶上的0、1、2、3、4、5、6為每隔4個打印點(diǎn)選取的計(jì)數(shù)點(diǎn),相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖中標(biāo)注,單位為cm。打點(diǎn)計(jì)時器所用電源的頻率為50Hz,則小車A的加速度a1= m/s2(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。同樣測出車B的加速度a2,若a1∶a2近似等于 ,就可說明質(zhì)量一定的情況下,物體的加速度與其質(zhì)量成正比。
(2)丙同學(xué)提出,不需測出兩小車加速度的數(shù)值,只量出兩條紙帶上從第一個打印點(diǎn)到最后一個打印點(diǎn)間的距離x1、x2,也能完成實(shí)驗(yàn)探究。他的驗(yàn)證方法是 ,理由是 。
(3)下列操作中,對減少實(shí)驗(yàn)誤差有益的是
A.換用質(zhì)量大一些的鉤碼
B.換用質(zhì)量大一些的小車
C.調(diào)整定滑輪的高度,使?fàn)恳≤嚨募?xì)線與木板平行
D.平衡小車運(yùn)動時受到的摩擦力時,將細(xì)線與小車連接起來
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】學(xué)習(xí)了傳感器之后,在“研究小車加速度與所受合外力的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中時,甲、乙兩實(shí)驗(yàn)小組引進(jìn)“位移傳感器”、“力傳感器”,分別用如圖(a)、(b)所示的實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)驗(yàn),重物通過細(xì)線跨過滑輪拉相同質(zhì)量小車,位移傳感器(B)隨小車一起沿水平軌道運(yùn)動,位移傳感器(A)固定在軌道一端.甲組實(shí)驗(yàn)中把重物的重力作為拉力F,乙組直接用力傳感器測得拉力F,改變重物的重力重復(fù)實(shí)驗(yàn)多次,記錄多組數(shù)據(jù),并畫出a-F圖像。
(1)甲組實(shí)驗(yàn)把重物的重力作為拉力F的條件:_________。(重物質(zhì)量為M,小車與傳感器質(zhì)量為m)
(2)圖(c)中符合甲組同學(xué)做出的實(shí)驗(yàn)圖像的是______;符合乙組同學(xué)做出的實(shí)驗(yàn)圖像的是________。(選填 ①、②、③)
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】《割繩子》是一款風(fēng)靡世界的休閑游戲。玩家需要通過剪斷繩索,讓綁著的糖果掉入怪獸嘴里。如圖是其中的某個關(guān)卡,開始時,一端連有糖果的繩索處于水平狀態(tài),另一端固定在O點(diǎn)上,繩索長度為R,圖中的怪獸A相對O點(diǎn)水平和豎直位移分別為R和2R,怪獸B位于O點(diǎn)正上方R處,C處為噴氣裝置,可為糖果提供水平向右的動力或者阻力,該裝置相對O點(diǎn)的豎直位移為R,已知糖果質(zhì)量為m,重力加速度為g,題中涉及物體都可視作質(zhì)點(diǎn)處理,糖果由水平位置開始靜止釋放,回答下列問題:
(1)糖果運(yùn)動到最低點(diǎn)時,其對繩子的拉力為多大?
(2)試通過分析說明,糖果運(yùn)動至最低點(diǎn)時,剪短繩索,能否被怪獸A吃到。若能,請說明理由;若不能,則計(jì)算說明怪獸A在同一高度的什么位置才能吃到糖果。
(3)顯然,噴氣裝置提供額外的能量之后,糖果才有可能被怪獸B吃到,請問這部分額外能量最少為多少?
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖,一質(zhì)量為m的條形磁鐵用細(xì)線懸掛在天花板上,細(xì)線從一水平金屬圓環(huán)中穿過。現(xiàn)將環(huán)從位置Ⅰ釋放,環(huán)經(jīng)過磁鐵到達(dá)位置Ⅱ。設(shè)環(huán)經(jīng)過磁鐵上端和下端附近時細(xì)線的張力分別為T1和T2,重力加速度大小為g,則( )
A.T1>mg,T2>mg B.T1<mg,T2<mg
C.T1>mg,T2<mg D.T1<mg,T2>mg
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】很多人喜歡到健身房騎車鍛煉,某同學(xué)根據(jù)所學(xué)知識設(shè)計(jì)了一個發(fā)電測速裝置,如圖所示。自行車后輪置于垂直車身平面向里的勻強(qiáng)磁場中,后輪圓形金屬盤在磁場中轉(zhuǎn)動時,可等效成一導(dǎo)體棒繞圓盤中心O轉(zhuǎn)動。已知磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T,圓盤半徑l=0.3m,圓盤電阻不計(jì)。導(dǎo)線通過電刷分別與后輪外邊緣和圓心O相連,導(dǎo)線兩端a、b間接一阻值R=10Ω的小燈泡。后輪勻速轉(zhuǎn)動時,用電壓表測得a、b間電壓U=0.6V。
(1)與a連接的是電壓表的正接線柱還是負(fù)接線柱?
(2)圓盤勻速轉(zhuǎn)動10分鐘,則此過程中產(chǎn)生了多少電能?
(3)自行車車輪邊緣線速度是多少?
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】我國將于2022年舉辦冬奧會,跳臺滑雪是其中最具觀賞性的項(xiàng)目之一。如圖所示,質(zhì)量m=60 kg的運(yùn)動員從長直助滑道AB的A處由靜止開始以加速度a=3.6 m/s2勻加速滑下,到達(dá)助滑道末端B時速度vB=24 m/s,A與B的豎直高度差H=48 m。為了改變運(yùn)動員的運(yùn)動方向,在助滑道與起跳臺之間用一段彎曲滑道銜接,其中最低點(diǎn)C處附近是一段以O(shè)為圓心的圓弧。助滑道末端B與滑道最低點(diǎn)C的高度差h=5 m,運(yùn)動員在B、C間運(yùn)動時阻力做功W=–1 530 J,取g=10 m/s2。
(1)求運(yùn)動員在AB段下滑時受到阻力Ff的大;
(2)若運(yùn)動員能夠承受的最大壓力為其所受重力的6倍,則C點(diǎn)所在圓弧的半徑R至少應(yīng)為多大。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,、、…、為連續(xù)的彈性介質(zhì)中間隔相等的若干質(zhì)點(diǎn),e點(diǎn)為波源,時刻從平衡位置開始向上做簡諧運(yùn)動,振幅為,周期為。在波的傳播方向上,后一質(zhì)點(diǎn)比前一質(zhì)點(diǎn)遲開始振動。時,x軸上距e點(diǎn)2.0m的某質(zhì)點(diǎn)第一次到達(dá)最高點(diǎn),則()
A.該機(jī)械波在彈性介質(zhì)中的傳播速度為
B.該機(jī)械波的波長為2m
C.圖中相鄰質(zhì)點(diǎn)間距離為0.5m
D.當(dāng)a點(diǎn)經(jīng)過的路程為9cm時,h點(diǎn)經(jīng)過的路程為12cm
E.當(dāng)b點(diǎn)在平衡位置向下振動時,c點(diǎn)位于平衡位置的上方
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】用圖甲所示裝置“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”.請思考并完成相關(guān)內(nèi)容:
(1)實(shí)驗(yàn)時,為平衡摩擦力,以下操作正確的是_______
A.連著砂桶,適當(dāng)調(diào)整木板右端的高度,直到小車被輕推后沿木板勻速運(yùn)動
B.取下砂桶,適當(dāng)調(diào)整木板右端的高度,直到小車被輕推后沿木板勻速運(yùn)動
C.取下砂桶,適當(dāng)調(diào)整木板右端的高度,直到小車緩慢沿木板做直線運(yùn)動
(2)圖乙是實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶,已知相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個點(diǎn)未畫出,打點(diǎn)計(jì)時器所用電源頻率為50Hz,由此可求出小車的加速度a=_______m/s2(計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字).
(3)一組同學(xué)在保持木板水平時,研究小車質(zhì)量一定的情況下加速度a與合外力F的關(guān)系,得到如圖丙中①所示的a﹣F圖線.則小車運(yùn)動時受到的摩擦力f=_______N;小車質(zhì)量M=_______kg.若該小組正確完成了步驟(1),得到的a﹣F圖線應(yīng)該是圖丙中的_______(填“②”、“③”或“④”).
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