【題目】將一輕質(zhì)彈簧水平放置,一段固定在A點,另一端與質(zhì)量為m=0.1 kg的物塊P接觸但不連接。AB是水平軌道,B端與半徑為R=0.4 m的光滑半圓軌道BCD相切,半圓的直徑BD豎直。用外力推動P壓縮彈簧,然后放開,物塊P開始沿著軌道運動,物塊P恰能通過最高點D。重力加速度為g=10 m/s2,求:
(1)物塊在D點的速度;
(2)物塊通過圓弧軌道上B點時對軌道的壓力。
(3)若彈簧原長時右端的位置與B點的距離L=4 m,動摩擦因數(shù)μ=0.2,其余部分光滑。計算物塊離開彈簧的過程中,彈簧彈力的沖量。
【答案】(1)2 m/s (2)6N (3)0.6kg·m/s
【解析】試題分析:物塊P恰好能夠到達(dá)D點時,由重力提供向心力,由牛頓第二定律求出D點的速度;從B到D,由機械能守恒定律列式,可求出物體P在B點的速度.再由牛頓運動定律求物塊通過圓弧軌道上B點時對軌道的壓力,根據(jù)動量定理,即可求得彈簧彈力的沖量。
物塊P恰好通過D點,由重力提供向心力,由牛頓第二定律可得:
解得: =2 m/s
對物塊P從B點運動到D點過程中,
動能定理:
在B點由牛頓第二定律可得:
根據(jù)第三定律得壓力F=FN,即F=6mg=6N 方向向下
物塊離開彈簧到B點,根據(jù)動能定理:
代入數(shù)據(jù)解得:v0=6m/s
根據(jù)動量定理,彈簧彈力的沖量I=mv0-0=0.6kg·m/s
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【題目】如圖所示,楔形木塊abc固定在水平面上,粗糙斜面ab和光滑斜面bc與水平面的夾角相同,頂角b處安裝一定滑輪,質(zhì)量分別為M、m(M>m)的滑塊,通過不可伸長的輕繩跨過定滑輪連接,輕繩與斜面平行,兩滑塊由靜止釋放后,沿斜面做勻加速運動,若不計滑輪的質(zhì)量和摩擦,在兩滑塊沿斜面運動的過程中( )
A.兩滑塊組成的系統(tǒng)機械能守恒
B.m的機械能可能減小
C.重力對M做的功大于M動能的增加
D.兩滑塊組成的系統(tǒng)的機械能損失等于M克服摩擦力做的功
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【題目】某同學(xué)利用“驗證牛頓第二定律”的實驗器材,測量滑塊和長木板之間的動摩擦因數(shù)。如圖所示,帶滑輪的長木板水平放置,力傳感器固定在墻上,輕繩分別跨過固定在滑塊上和固定在長木板末端的滑輪,一端與力傳感器連接,另一端豎直懸掛一砂桶,砂桶距地面足夠遠(yuǎn)。調(diào)節(jié)兩滑輪的位置使輕繩與長木板平行,不計輕繩與各滑輪之間的摩擦。
(1)實驗時,______(填“必須”或“不必”)要保證砂和砂桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊質(zhì)量;______(填“有”或“沒有”)必要將長木板右端墊高以平衡摩擦力;______(填“需要”或“不需要”)用天平測砂和砂桶的總質(zhì)量。
(2)下圖是實驗中得到的一條紙帶,已知相鄰計數(shù)點間還有四個點未畫出,打點計時器所用電源頻率為50 Hz,由此可求出小車的加速度a=________ m/s2(計算結(jié)果保留三位有效數(shù)字)。
(3)實驗時,記錄力傳感器的示數(shù)3.2 N,用天平測出滑塊質(zhì)量1 kg,根據(jù)(2)中求出的加速度a的結(jié)果?梢缘贸龌瑝K和長木板間的動摩擦因數(shù)μ=______。(重力加速度為g)。
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【題目】甲、乙兩質(zhì)點在同一直線上勻速運動,設(shè)向右為正,甲質(zhì)點的速度為2m/s,乙質(zhì)點的速度為﹣4m/s,則可知( 。
A. 甲質(zhì)點的速度大于乙質(zhì)點的速度
B. 甲質(zhì)點的加速度大于乙質(zhì)點的加速度
C. 這里正、負(fù)號表示質(zhì)點運動的方向
D. 若甲、乙兩質(zhì)點同時出發(fā),則10s后甲乙兩質(zhì)點一定相距60m
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【題目】如圖,直MN表示某電場中一條電場線,a、b是線上的兩點,將一帶負(fù)電荷的粒子從a點處由靜止釋放,粒子從a運動到b過程中的vt圖線如圖(b)所示。設(shè)a、b兩點的電勢分別為φa、φb,電場強度大小分別為Ea、Eb,粒子在a、b兩點的電勢能分別為Wa、Wb,不計重力,則有( )
A. φa>φb B. Ea>Eb C. Ea<Eb D. Wa<Wb
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【題目】“科學(xué)總是從正確走向錯誤!边@句話適用于描述下列哪項物理事實?( 。
A.哥白尼的日心說B.機械能守恒定律
C.經(jīng)典力學(xué)的局限性D.利用萬有引力發(fā)現(xiàn)未知天體
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【題目】關(guān)于功的下列說法中,正確的是( 。
A.力對物體所做的功一定等于力的大小與物體位移大小的乘積
B.人類對于能量及其轉(zhuǎn)化的認(rèn)識與功的概念緊密相連
C.一個力做功有正功、負(fù)功之分,所以功是個矢量
D.各分力所做功的代數(shù)和不等于合力對物體所做的功
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【題目】如圖甲所示是某同學(xué)探究加速度與力的關(guān)系的實驗裝置。他在氣墊導(dǎo)軌上安裝了一個光電門B,滑塊上固定一遮光條,滑塊用細(xì)線繞過氣墊導(dǎo)軌左端的定滑輪與力傳感器相連,傳感器下方懸掛鉤碼,每次滑塊都從A處由靜止釋放。
(1)該同學(xué)用游標(biāo)卡尺測量遮光條的寬度d,如圖乙所示,則d=___mm.
(2)下列不必要的一項實驗要求是___.(請?zhí)顚戇x項前對應(yīng)的字母)
A.應(yīng)使A位置與光電門間的距離適當(dāng)大些
B.應(yīng)將氣墊導(dǎo)軌調(diào)節(jié)水平
C.應(yīng)使滑塊質(zhì)量遠(yuǎn)大于鉤碼和力傳感器的總質(zhì)量
D.應(yīng)使細(xì)線與氣墊導(dǎo)軌平行
(3)實驗時,將滑塊從A位置由靜止釋放,由數(shù)字計時器讀出遮光條通過光電門B的時間t,若要得到滑塊的加速度,還需要測量的物理量是___;
(4)為研究滑塊的加速度與力的關(guān)系,改變鉤碼質(zhì)量,測出對應(yīng)的力傳感器的示數(shù)F和遮光條通過光電門的時間t,通過描點作出線性圖象,處理數(shù)據(jù)時,縱軸為F,橫軸應(yīng)為___
A、t B、t2 C、1/t D、1/t2
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