1.如圖所示,ad、bd、cd是豎直平面內(nèi)三根固定的光滑細(xì)桿,a、b、c、d位于同一圓周上,圓周內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(圖中未畫出)a點(diǎn)為圓周的最高點(diǎn),d點(diǎn)為最低點(diǎn).每根桿上都套著一個(gè)帶正電的小滑環(huán)(圖中未畫出).三個(gè)滑環(huán)分別從a、b、c處釋放(初速為0),用t1、t2、t3依次表示各滑環(huán)到達(dá)d點(diǎn)所用的時(shí)間,t1、t2、t3之間的關(guān)系為(  )
A.t1=t2=t3B.t1<t2=t3C.t1>t2>t3D.t1<t2<t3

分析 先受力分析后根據(jù)牛頓第二定律計(jì)算出滑環(huán)沿任意一根桿滑動(dòng)的加速度,然后根據(jù)位移時(shí)間關(guān)系公式計(jì)算出時(shí)間,對表達(dá)式分析,得出時(shí)間與各因素的關(guān)系后得出結(jié)論.

解答 解:對小滑環(huán),受重力和支持力,將重力沿桿的方向和垂直桿的方向正交分解,根據(jù)牛頓第二定律得小滑環(huán)做初速為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的加速度為
a=gsinθ(θ為桿與水平方向的夾角)
由圖中的直角三角形可知,小滑環(huán)的位移S=2Rsinθ
所以t=$\sqrt{\frac{2s}{a}}$=$\sqrt{\frac{2×2Rsinθ}{gsinθ}}$=$\sqrt{\frac{4R}{g}}$,t與θ無關(guān),即t1=t2=t3
故選:A.

點(diǎn)評 本題關(guān)鍵從眾多的桿中抽象出一根桿,假設(shè)其與水平方向的夾角為θ,然后根據(jù)牛頓第二定律求出加速度,再根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出時(shí)間表達(dá)式討論.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

13.有一個(gè)光滑金屬圓環(huán),粗細(xì)均勻、直徑為d、電阻為4r,現(xiàn)水平放置在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場中,其俯視圖如圖所示.一根長為d、電阻為r的金屬棒始終緊貼圓環(huán)以速度v勻速平動(dòng),當(dāng)ab棒運(yùn)動(dòng)到圓環(huán)的直徑位置時(shí),下列說法正確的是( 。
A.a點(diǎn)電勢高于b點(diǎn)B.ab棒兩端電壓為$\frac{Bdv}{4}$
C.ab棒受安培力為$\frac{{B}^{2}eajhles^{2}{v}^{2}}{r}$D.外力對ab棒的功率為$\frac{{B}^{2}opohq6f^{2}{v}^{2}}{2r}$

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

12.嚴(yán)重的霧霾天氣,圣國計(jì)民生已造成了嚴(yán)重的影響,汽車尾氣是形成霧霾的重要污染源,“鐵腕治污”已成為國家的工作重點(diǎn),地鐵列車可實(shí)現(xiàn)零排放,大力發(fā)地鐵,可以大大減少燃油公交車的使用,減少汽車尾氣排放,若一地鐵列車從甲站由靜止啟動(dòng)后做直線運(yùn)動(dòng),先勻加速運(yùn)動(dòng)20s達(dá)到最高速度72km/h,再勻速運(yùn)動(dòng)80s,接著勻減速運(yùn)動(dòng)15s到達(dá)乙站停。O(shè)列車在勻加速運(yùn)動(dòng)階段牽引力為1×106N,勻速階段牽引力的功率為6×103kW,忽略勻減速運(yùn)動(dòng)階段牽引力所做的功.
(1)求甲站到乙站的距離;
(2)如果燃油公交車運(yùn)行中做的功與該列車從甲站到乙站牽引力做的功相同,求公交車排放氣體污染物的質(zhì)量.(燃油公交車每做1J功排放氣體污染物3×10-9kg)

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

9.在一帶有凹槽(保證小球沿斜面做直線運(yùn)動(dòng))的斜面底端安裝一光電門,讓一小球從凹槽中某位置由靜止釋放,調(diào)整光電門位置,使球心能通過光電門發(fā)射光束所在的直線,可研究其勻變速直線運(yùn)動(dòng).實(shí)驗(yàn)過程如下:
(1)首先用螺旋測微器測量小球的直徑.如圖1所示,則小球直徑d=0.9350cm.
(2)讓小球從凹槽上某位置由靜止釋放,并通過光電門.用刻度尺測量小球釋放位置到光電門的距離x,光電門自動(dòng)記錄小球通過光電門的時(shí)間△t,可計(jì)算小球通過光電門的瞬時(shí)速度表達(dá)式為v=$\fracw90bk9o{△t}$.(小球直徑用d表示)
(3)改變小球的釋放位置重復(fù)(2),可得到多組距離x、速度v.現(xiàn)將多組x、v、v2對應(yīng)記錄在下面的表格中.
次數(shù)123456
距離x/m0.100.200.300.400.500.60
速度v/m•s-11.001.421.732.012.322.44
速度的平方v2/(m•s-121.002.022.994.045.385.95
(4)根據(jù)如表數(shù)據(jù),在坐標(biāo)紙上適當(dāng)選取標(biāo)度和橫軸、縱軸對應(yīng)的物理量,做出小球運(yùn)動(dòng)的線性關(guān)系圖2.
(5)根據(jù)所作圖象求得小球運(yùn)動(dòng)的加速度a=5.00m/s2(保留兩位小數(shù)).

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

16.某同學(xué)為了測定一只約為100Ω的電阻的阻值,采用了如下方法:
(1)用多用電表粗測:多用電表電阻擋有4個(gè)倍率:分別為×1k、×100、×10、×1.該同學(xué)選擇×100倍率,用正確的操作步驟測量時(shí),發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度太大.為了較準(zhǔn)確地進(jìn)行測量,應(yīng)該將選擇開關(guān)置于×10(填×1k、×10、×1)的倍率.
(2)該同學(xué)用伏安法繼續(xù)測定這只電阻的阻值,要求電阻兩端的電壓由零開始連續(xù)變化,除被測電阻外,還有如下實(shí)驗(yàn)儀器:
A.直流電源(電壓3V,內(nèi)阻不計(jì))
B.電壓表V1(量程:0~3V,內(nèi)阻約為5kΩ)
C.電壓表V2(量程:0~15V,內(nèi)阻約為25kΩ)
D.電流表A1 (量程:0~250mA,內(nèi)阻約為0.1Ω)
E.電流表A2 (量程:0~25mA,內(nèi)阻約為10Ω)
F.滑動(dòng)變阻器R1 (0~20Ω,1.0A)
G.滑動(dòng)變阻器R2 (500Ω,0.2A)
H.電鍵一只,導(dǎo)線若干
在上述儀器中,電壓表應(yīng)選擇V1 (填“V1”或“V2”),電流表應(yīng)選擇A2(填“A1”或“A2”).滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇R1(填R1或R2).請?jiān)诜娇騼?nèi)畫出電路原理圖.

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6.2010年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)授予英國曼徹斯特大學(xué)科學(xué)家安德烈•海姆和康斯坦丁•諾沃肖洛夫,以表彰他們對石墨烯的研究.他們最初是用透明膠帶從石墨晶體上“粘”出一片石墨烯的.
我們平常所用的鉛筆芯中就含有石墨,能導(dǎo)電.某同學(xué)設(shè)計(jì)了探究鉛筆芯伏安特性曲線的實(shí)驗(yàn),得到如下數(shù)據(jù)(I和U分別表示通過鉛筆芯的電流和其兩端的電壓):
U/V0.000.400.801.201.602.00
I/A0.000.100.180.280.380.48
實(shí)驗(yàn)室提供如下器材:
A.電流表A1(量程0.6A,內(nèi)阻約為1.0Ω)
B.電流表A2(量程3A,內(nèi)阻約為0.1Ω)
C.電壓表V1(量程3V,內(nèi)阻3kΩ)
D.電壓表V2(量程15V,內(nèi)阻15kΩ)
E.滑動(dòng)變阻器R1(阻值0~10Ω,額定電流2A)
F.滑動(dòng)變阻器R2(阻值0~2kΩ,額定電流0.5A)
(1)除長約14cm的中華繪圖2B鉛筆芯、穩(wěn)壓直流電源E(6V)、開關(guān)和帶夾子的導(dǎo)線若干外,還需選用的其它器材有ACE(填選項(xiàng)前字母);
(2)在如圖1所示虛線方框中畫出實(shí)驗(yàn)電路圖;
(3)根據(jù)表格中數(shù)據(jù)在圖2中畫出鉛筆芯的I-U圖線.

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13.某學(xué)習(xí)小組利用自行車的運(yùn)動(dòng)“探究阻力做功與速度變化的關(guān)系”.人騎自行車在平直的路面上運(yùn)動(dòng),當(dāng)人停止蹬車后,由于受到阻力作用,自行車的速度會(huì)逐漸減小至零,如圖1所示.在此過程中,阻力做功使自行車的速度發(fā)生變化.設(shè)自行車無動(dòng)力后受到的阻力恒定.
(1)在實(shí)驗(yàn)中使自行車在平直的公路上獲得某一速度后停止蹬車,需要測出人停止蹬車后自行車向前滑行的距離s,為了計(jì)算自行車的初速度,還需要測量人停止蹬車后自行車滑行的時(shí)間t(填寫物理量的名稱及符號).
(2)設(shè)自行車受到的阻力恒為f,計(jì)算出阻力做的功及自行車的初速度.改變?nèi)送V沟跑嚂r(shí)自行車的速度,重復(fù)實(shí)驗(yàn),可以得到多組測量值.以阻力對自行車做功的大小為縱坐標(biāo),自行車的速度為橫坐標(biāo),作出Wv曲線.分析這條曲線,就可以得到阻力做的功與自行車速度變化的定性關(guān)系.在實(shí)驗(yàn)中作出Wv圖象如圖2所示,其中符合實(shí)際情況的是C.

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

10.在一次實(shí)驗(yàn)時(shí)某同學(xué)用螺旋測微器測量(如圖),示數(shù)為10.294mm.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

11.動(dòng)車組是城際間實(shí)現(xiàn)小編組、大密度的高效運(yùn)輸工具,以其編組靈活、方便、快捷、安全,可靠、舒適的特點(diǎn)而備受世界各國鐵路運(yùn)輸和城市軌道交通運(yùn)輸?shù)那嗖A.動(dòng)車組就是幾節(jié)自帶動(dòng)力的車廂加幾節(jié)不帶動(dòng)力的車廂編成一組,就是動(dòng)車組.假設(shè)有一動(dòng)車組由六節(jié)車廂連接而成,每節(jié)車廂的總質(zhì)量均為8×104kg其中第一節(jié)第二節(jié)帶動(dòng)力他們的額定功率分別是2×107W和1×107W車在行駛過程中阻力恒為重力的0.1倍.求:
(1)該動(dòng)車組的最大行駛速度;
(2)若列車以1m/s2的勻加速運(yùn)動(dòng),t=10s時(shí)刻,第一和第二節(jié)車廂之間的連接桿中可能的最大作用力;
(3)在以1m/s2的勻加速階段中,t=10s時(shí)刻假如第一二兩節(jié)車廂的拉力為零此時(shí)第二節(jié)車廂的實(shí)際功率是多少?

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同步練習(xí)冊答案