分析 (1)物體先做勻加速直線運(yùn)動,再做勻速直線運(yùn)動,最后做勻減速直線運(yùn)動;根據(jù)圖象求出每段過程中的加速度,根據(jù)牛頓第二定律求出每段過程中的拉力,從而得出拉力的最大值和最小值.
(2)根據(jù)第一問中求出的拉力大小,畫出拉力F隨時(shí)間變化的圖線.
(3)根據(jù)牛頓第二定律求加速度的表達(dá)式,畫出a-t圖象,圖象與時(shí)間軸所圍的面積表示速度的變化量.
解答 解:(1)t=0至t=1s內(nèi),物體勻加速上升,產(chǎn)生超重現(xiàn)象
加速度大小 a1=$\frac{△v}{△t}$=$\frac{5}{1}$=5m/s2,方向向上
由牛頓第二定律,有 F1-mg=ma1
拉力最大值 F1=mg+ma1=15N
t=1s至t=2s內(nèi),物體勻速上升,拉力F2=mg=10N
t=2s至t=4s內(nèi),物體勻減速上升,產(chǎn)生失重現(xiàn)象
加速度a3=$\frac{△{v}_{3}}{△{t}_{3}}$=$\frac{0-5}{2}$=-2.5m/s2,負(fù)號表明方向向下
由牛頓第二定律,有 F3-mg=ma3
拉力最小值 F1=mg+ma3=10N+1.0×(-2.5)N=7.5N
(2)如圖所示
(3)物體的加速度為 a=$\frac{F-mg}{m}$=$\frac{15-t-10}{1}$=(5-t)m/s2;
由于物體的初速度為零,所以6秒末物體的速度大小等于位移“面積”大小,為 v=$\frac{1}{2}$×5×5-$\frac{1}{2}×1×1$=12m/s
答:
(1)在這4s內(nèi)細(xì)線對物體拉力F的最大值是10N、最小值是7.5N.
(2)在F-t圖象中畫出拉力F隨時(shí)間變化的圖線如圖.
(3)6秒末物體的速度大小為12m/s.
點(diǎn)評 解決本題的關(guān)鍵會根據(jù)速度時(shí)間圖線求出加速度,以及會運(yùn)用牛頓第二定律求拉力.
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 密閉在容器中的氣體,在某一時(shí)刻向各個(gè)方向運(yùn)動的氣體分子數(shù)目基本相等 | |
B. | 大量氣體分子的速率有大有小,但是按“中間多,兩頭少”的規(guī)律分布 | |
C. | 氣體壓強(qiáng)的大小跟氣體分子的平均動能、分子的密集程度這兩個(gè)因素有關(guān) | |
D. | 一定質(zhì)量的理想氣體,溫度不變,體積減小時(shí),氣體的內(nèi)能一定增大 |
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 它是人造地球衛(wèi)星繞地球勻速圓周飛行的最大速度 | |
B. | 它等于人造地球衛(wèi)星在近地圓形軌道上的運(yùn)行速度 | |
C. | 它是能使衛(wèi)星繞地運(yùn)動的最小發(fā)射速度 | |
D. | 它是衛(wèi)星在橢圓軌道上運(yùn)動時(shí)的近地點(diǎn)速度 |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 22N和30N | B. | 20 N和32N | C. | 52N和10N | D. | 50N和40N |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 10.8 m/s | B. | 11.2 m/s | C. | 10.4m/s | D. | 9.9 m/s |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 第1s內(nèi)的位移為3m | B. | 第2s末的速度為8m/s | ||
C. | 物體運(yùn)動的加速度為2m/s2 | D. | 物體在5s內(nèi)的平均速度為30m/s |
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題
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