如圖,在一個平面直角坐標(biāo)系內(nèi),原點O處有一質(zhì)點,質(zhì)量為m.為使質(zhì)點到達坐標(biāo)為(d,d)的點P,現(xiàn)給質(zhì)點施以大小為F的恒力,在起初的時間t1內(nèi)該力方向為x軸正方向,之后的時間t2內(nèi)該力變?yōu)閥軸正方向,經(jīng)過這兩段運動質(zhì)點剛好到達P點.試求:
(1)比值t1:t2;
(2)質(zhì)點到達P點時的速度.
(1)物體運動時的加速度a=
F
m
(1)
在t1時間內(nèi)x方向做勻變速直線運動,位移
x1=
1
2
at12
(2)
t1時間末速度v1=at1 (3)
t2時間內(nèi)x方向為勻速直線運動,位移x2=v1t2=at1t2 (4)
y方向上做勻變速直線運動,位移y2=
1
2
at22
(5)
y方向上末速度v2=at2 (6)
物體最終到達P點,有:
x1+x2=d (7)
y2=d (8)
根據(jù)(2)(4)(5)(7)(8)解得
t1
t2
=
2
-1
.(9)
(2)根據(jù)(1)(5)(8)可解得
t2=
2dm
F
(10)
由(9)(10)可得
t1=(
2
-1)
2dm
F
(11)
由(1)(3)(11)可解得質(zhì)點在x方向上的末速度
v1=(
2
-1)
2dF
m
(12)
由(1)(6)(10)可得質(zhì)點在y方向上的末速度為
v2=
2dF
m
. (13)
則v=
v12+v22
=
2(4-2
2
)dF
m

答:(1)比值t1:t2=
2
-1

(2)質(zhì)點到達P點時的速度為
2(4-2
2
)dF
m
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖1所示為某同學(xué)所安裝的“驗證牛頓第二定律”的實驗裝置.若測得某一物體質(zhì)量m一定時,a與F的有關(guān)數(shù)據(jù)資料如下表所示:
a/(m?s-21.984.065.958.12
F/N1.002.003.004.00

(1)根據(jù)表中的數(shù)據(jù),請在圖2中畫出a-F圖象.
(2)根據(jù)圖象判定:當(dāng)m一定時,a與F的關(guān)系為______.
(3)若甲、乙兩同學(xué)在實驗過程中由于沒有按照正確步驟進行實驗,處理數(shù)據(jù)后得出如圖3所示的a-F圖象.
試分析甲、乙兩同學(xué)可能存在的問題:
甲:______.
乙:______.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,自由下落的小球,從它接觸豎直放置的彈簧開始,到彈簧被壓縮到最短的過程中,小球的速度和所受外力的合力變化情況是(  )
A.合力變小,速度變小
B.合力變小,速度變大
C.合力先變小后變大,速度先變大后變小
D.合力先變大后變小,速度先變小后變大

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

一個氫氣球在加速上升時,原來懸掛在氣球上的一個小物體突然脫落,在小物體離開氣球的瞬間,關(guān)于它的速度和加速度的說法中正確的是( 。
A.具有向上的速度和加速度
B.具有向下的速度和加速度
C.速度向上,加速度向下
D.瞬時速度為零,加速度向下

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,兩半徑為60cm的轉(zhuǎn)盤固定在間距可以調(diào)整的豎直平面上,轉(zhuǎn)盤固在電動機帶動下均以5rad/s的角速度向相反方向轉(zhuǎn)動.在豎直方向上一有質(zhì)量為2kg,長為2m的直桿,其頂端剛好被兩轉(zhuǎn)盤夾住.現(xiàn)直桿從靜止開始在轉(zhuǎn)盤作用下向上運動,已知直桿與轉(zhuǎn)盤間的動摩擦因數(shù)μ=0.1,兩轉(zhuǎn)盤分別對木桿兩側(cè)的垂直壓力為110N,g=10m/s2.求:
(1)轉(zhuǎn)盤邊緣的線速度;
(2)直桿向上穿過轉(zhuǎn)盤的時間.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,兩個傾角相同的滑桿上分別套有A、B兩個圓環(huán),兩個圓環(huán)上分別用細線懸吊著兩個小球C、D,當(dāng)它們都沿滑桿向下滑動時,A的懸線與桿垂直,B的懸線豎直向下,則下列說法中正確的是( 。
A.A環(huán)與滑桿間沒有摩擦力
B.B環(huán)與滑桿間沒有摩擦力
C.A環(huán)做的是勻速運動
D.B環(huán)做的是勻加速運動

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

如圖1為“驗證牛頓第二定律”的實驗裝置示意圖.盤和重物的總質(zhì)量為m,小車和砝碼的總質(zhì)量為M.實驗中用盤和重物總重力的大小作為細線對小車?yán)Φ拇笮。?br>
(1)實驗中,為了使細線對小車的拉力等于小車所受的合外力,先調(diào)節(jié)長木板一端定滑輪的高度,使細線與長木板平行.接下來還需要進行的一項操作是______(填寫所選選項的序號).
A.將長木板水平放置,讓小車連著已經(jīng)穿過打點計時器的紙帶,給打點計時器通電,調(diào)節(jié)m的大小,使小車在盤和重物的牽引下運動,從打出的紙帶判斷小車是否做勻速運動.
B.將長木板的右端墊起適當(dāng)?shù)母叨,讓小車連著已經(jīng)穿過打點計時器的紙帶,撤去盤和重物,給打點計時器通電,輕推小車,從打出的紙帶判斷小車是否做勻速運動.
C.將長木板的右端墊起適當(dāng)?shù)母叨,撤去紙帶以及盤和重物,輕推小車,觀察判斷小車是否做勻速運動.
(2)實驗中要進行質(zhì)量m和M的選取,以下最合理的一組是______.
A.M=20g,m=10g、15g、20g、25g、30g、40g
B.M=200g,m=20g、40g、60g、80g、100g、120g
C.M=400g,m=10g、15g、20g、25g、30g、40g
D.M=400g,m=20g、40g、60g、80g、100g、120g
(3)圖2是實驗中得到的一條紙帶,A、B、C、D、E、F、G為7個相鄰的計數(shù)點,量出相鄰的計數(shù)點之間的距離分別為x1、x2、x3、x4、x5、x6.已知相鄰的計數(shù)點之間的時間間隔為T,關(guān)于小車的加速度a的計算方法,產(chǎn)生誤差較小的算法是______
A.
x2-x1
T2

B.
(x2-x1)+(x3-x2)+(x4-x3)+(x5-x4)+(x6-x5)
5T2

C.
x6-x1
5T2

D.
(x6-x3)+(x5-x2)+(x4-x1)
9T2

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

某興趣小組的同學(xué)對一輛自制遙控小車的性能進行測試.他們讓小車在水平的直軌道上由靜止開始運動,并將小車運動的全過程記錄下來,其v-t圖象如圖所示.已知小車質(zhì)量為1kg,在2s~14s小車功率保持不變,在14s末關(guān)閉遙控器而讓小車自由滑行.v-t圖象中除2s~10s圖象為曲線外,其余時間圖象均為直線.在整個運動過程中小車所受的阻力視為不變.g=10m/s2.求:
(1)小車受到的阻力大;
(2)小車在勻速行駛階段的功率;
(3)小車在變加速運動過程中的位移大小.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,完全相同的兩物塊A、B,質(zhì)量均為1kg,與地面間的動摩擦因數(shù)均為0.2(最大靜摩擦力等于滑動摩擦力),它們之間連接有一勁度系數(shù)為100N/m的輕彈簧.整個系統(tǒng)置于水平地面上靜止不動,彈簧處于原長.現(xiàn)有一水平向右的變力F作用于物塊B上,F(xiàn)從0開始,緩慢增大到3N時,輕彈簧的伸長量為(g取10m/s2)( 。
A.0B.1cmC.2cmD.3cm

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