【題目】如圖所示為某風(fēng)洞模擬實(shí)驗(yàn)的示意圖，一質(zhì)量為2kg的小球套在一根固定的足夠長(zhǎng)直桿上，桿與水平面夾角37°，現(xiàn)小球在F=30N的豎直向上的風(fēng)力作用下，從A點(diǎn)靜止出發(fā)沿直桿向上運(yùn)動(dòng)，已知球與桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)，g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，，，求：

（1）小球受桿彈力的方向及小球運(yùn)動(dòng)的加速度大��；

（2）若風(fēng)力F作用t=1.2s后撤去，求小球上滑過(guò)程中距A點(diǎn)的最大距離；

（3）在上一問(wèn)的基礎(chǔ)上若從撤去風(fēng)力F開(kāi)始計(jì)時(shí)，小球經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間將經(jīng)過(guò)距A點(diǎn)上方為1.60m的B點(diǎn)。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

【答案】（1）垂直桿向下，2.0 m/s2.；（2）1.80 m；（3）0.076s和0.62s

【解析】

（1）設(shè)彈力為FN，對(duì)小球受力分析有

聯(lián)立上式，代入數(shù)據(jù)解得

FN方向：垂直桿向下

（2）剛撤去F時(shí)，小球的速度

小球的位移

撤去力F后，小球上滑時(shí)有

代入數(shù)據(jù)解得

因此小球上滑時(shí)間

上滑位移

則小球上滑的最大距離為

（3）在上滑階段通過(guò)B點(diǎn)

經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)的時(shí)間為

（另∶舍去）

小球返回時(shí)有

代入數(shù)據(jù)解得

因此小球由頂端返回B點(diǎn)時(shí)有

代入數(shù)據(jù)解得

經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)的時(shí)間為

所以小球經(jīng)過(guò)B點(diǎn)的時(shí)間為0.076s和0.62s。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖甲所示是某同學(xué)探究做圓周運(yùn)動(dòng)的物體質(zhì)量、向心力、軌道半徑及線速度關(guān)系的實(shí)驗(yàn)裝置，圓柱體放置在水平光滑圓盤(pán)上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)力傳感器測(cè)量向心力F，速度傳感器測(cè)量圓柱體的線速度v，該同學(xué)通過(guò)保持圓柱體質(zhì)量和運(yùn)動(dòng)半徑不變，來(lái)探究向心力F與線速度v的關(guān)系：

(1)該同學(xué)采用的實(shí)驗(yàn)方法為________。

A.等效替代法 B.控制變量法 C.理想化模型法

(2)改變線速度v，多次測(cè)量，該同學(xué)測(cè)出了五組F、v數(shù)據(jù)，如表所示：

①作出圖線如圖乙所示；

②若圓柱體運(yùn)動(dòng)半徑，由作出的的圖線可得圓柱體的質(zhì)量________kg。結(jié)果保留兩位有效數(shù)字

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】一小球自高處自由下落，當(dāng)它與水平地面每碰撞一次后，速度大小減小為碰撞前的，不計(jì)空氣阻力，取，則下列說(shuō)法正確的是（ ）

A.第一次下落的時(shí)間與第二次下落的時(shí)間之比為

B.第二次彈起的高度為第一次彈起時(shí)高度的

C.小球運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間約為

D.小球運(yùn)動(dòng)的總位移為

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某同學(xué)做“探究彈簧彈力與彈簧伸長(zhǎng)量關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)，他采用如圖甲所示裝置，質(zhì)量不計(jì)的彈簧下端掛一個(gè)砝碼盤(pán)，在盤(pán)中增添砝碼，改變彈簧的彈力。根據(jù)實(shí)驗(yàn)所測(cè)數(shù)據(jù)做出砝碼盤(pán)中砝碼重力與彈簧伸長(zhǎng)量x的關(guān)系圖像，如圖乙所示：（g=10m/s2）

（1）從圖乙可以看出在0.5~2.0cm范圍內(nèi)彈力大小與彈簧伸長(zhǎng)量呈線性關(guān)系。由此可求出彈簧的勁度系數(shù)為________N/m；形變量大于2.0cm的范圍內(nèi)，彈力大小與彈簧伸長(zhǎng)量呈非線性關(guān)系的原因是________；

（2）結(jié)合圖乙可求得砝碼盤(pán)的質(zhì)量為_________kg，未考慮砝碼盤(pán)的質(zhì)量會(huì)導(dǎo)致彈簧勁度系數(shù)的測(cè)量結(jié)果與真實(shí)值相比________（選填“偏大”“偏小”或“無(wú)影響”）；

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某同學(xué)為了探究力與加速度的關(guān)系，準(zhǔn)備了打點(diǎn)計(jì)時(shí)器及配套的電源、導(dǎo)線、小車(chē)、細(xì)繩、復(fù)寫(xiě)紙、紙帶、砝碼、砝碼盤(pán)、天平，組裝的實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示：

（1）若要完成該實(shí)驗(yàn)，必需的實(shí)驗(yàn)器材還有____________________；

（2）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，他需要調(diào)節(jié)木板上定滑輪的高度，使?fàn)恳≤?chē)的細(xì)繩與木板平行。這樣做的目的是_____________________；

（3）平衡摩擦力無(wú)誤后，多次實(shí)驗(yàn)通過(guò)描點(diǎn)得到了如圖乙所示a-F圖線，F為實(shí)驗(yàn)過(guò)程中砝碼的重力，圖線不通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的主要原因是___________________________；

（4）某次實(shí)驗(yàn)得到一條如圖丙所示的紙帶，從比較清晰的0點(diǎn)起，每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，測(cè)得兩相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的距離依次為x1=1.40cm，x2=1.90cm，x3=2.38 cm，x4=2.88cm，x5=3.39cm，x6=3.87cm。已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用的電源的頻率為50Hz。則打計(jì)數(shù)點(diǎn)4時(shí)小車(chē)的速度_________m/s，小車(chē)的加速度a=________m/s2.。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】下面一段話摘自2010.5.6《環(huán)球時(shí)報(bào)》：“X－37B空天飛機(jī)被認(rèn)為是承擔(dān)了美軍太空戰(zhàn)職能的航天器。世界各地天文愛(ài)好者經(jīng)過(guò)近一個(gè)月的通力合作，竟然捕捉到了一條絕密軌道。根據(jù)觀測(cè)：X－37B是在一個(gè)傾角39.9度的近圓軌道上運(yùn)行，它每90分鐘繞地球轉(zhuǎn)一圈，每4天飛臨同一地點(diǎn)�！边@一段話中的“它每90分鐘繞地球轉(zhuǎn)一圈”，我們可以理解為它是在近地軌道上飛行，其中的“90分鐘”應(yīng)該是一個(gè)大約數(shù)。請(qǐng)你根據(jù)下面的條件：衛(wèi)星軌道平面傾角為39.9度（即衛(wèi)星軌道平面與地球赤道平面的夾角為39.9度），周期很接近90 min，且每4整天飛臨地面上的同一地點(diǎn)的正圓軌道。計(jì)算它的周期和距離地面的高度的數(shù)值。（計(jì)算時(shí)把地球看作半徑為6.37×103 km的均勻球體，地面處的重力加速度g＝9.80 m/s2，結(jié)果保留三位有效數(shù)字。）

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在不少旅游景點(diǎn)里都設(shè)置了一種速降的游樂(lè)項(xiàng)目：從山上高處向山下低處安裝一根鋼索，人坐在吊籃里通過(guò)繩索和滑輪沿著傾角為θ的鋼索快速下滑，如圖a所示。理想情況下，下滑時(shí)的加速度大小等于g sin θ，穩(wěn)定的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下，即滑輪、繩索、人（包括吊籃在內(nèi)，下同）組成的系統(tǒng)保持相對(duì)靜止時(shí)，繩索與豎直方向間的夾角也等于θ。但實(shí)際上有兩個(gè)原因使得加速度要變小，并且繩索與豎直方向間的夾角一般不等于θ，原因之一是滑輪并非理想的無(wú)摩擦，原因之二是空氣阻力不能忽略。設(shè)滑輪的質(zhì)量為M，人的質(zhì)量為m，繩索的質(zhì)量相對(duì)滑輪和人來(lái)說(shuō)可以忽略，滑輪與鋼索間的摩擦因數(shù)為μ，人運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到的空氣阻力等于人的重力的k倍，滑輪運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到的空氣阻力不計(jì)。試通過(guò)計(jì)算討論：在穩(wěn)定的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下，有沒(méi)有可能繩索與豎直方向間的夾角α＝θ，但加速度的值小于g sin θ？如果有可能，請(qǐng)指出必須滿足的條件；如果沒(méi)有可能，請(qǐng)說(shuō)明理由。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖是某種電飯鍋的結(jié)構(gòu)圖，圖所示的裝置都安裝在內(nèi)膽（盛米和水的金屬鍋）的下方。用一塊感溫鐵氧體作為溫度傳感器，靠彈簧使它緊貼鍋底. 感溫鐵氧體的特點(diǎn)是常溫下具有鐵磁性，能夠被磁化；但是溫度上升到103℃時(shí)，就失去鐵磁性，不能被磁化了.不加熱時(shí)，由于永磁體自重的作用使杠桿系統(tǒng)處于圖示狀態(tài)，電熱板電路的觸點(diǎn)斷開(kāi).請(qǐng)回答：

（1）對(duì)于如下的操作：①燒開(kāi)水；②做米飯；③煲湯；其中哪種情況可以在做好后自動(dòng)斷電，哪種情況在做好后不能自動(dòng)斷電？

（2）簡(jiǎn)單說(shuō)明做出上述判斷的理由和該系統(tǒng)自動(dòng)斷電的動(dòng)作過(guò)程.

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】兩個(gè)質(zhì)量均為m=1.0kg的質(zhì)點(diǎn)A和B，在光滑的水平面上的同一起始線同時(shí)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)．A、B的初速度分別為vA0=2.0m/s，vB0=1.2m/s，方向都向右，如圖所示．在運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，A、B都受到大小為F=2.0×10﹣1N力的作用，A受力方向向左，B受力方向向右．在以后的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，若用L表示兩質(zhì)點(diǎn)在任意時(shí)刻沿運(yùn)動(dòng)方向的距離，當(dāng)L的數(shù)值為1.2m時(shí)，可判斷質(zhì)點(diǎn)B在_____方（選填“左”或“右”）；當(dāng)L的數(shù)值范圍為_____時(shí)不可判斷A、B質(zhì)點(diǎn)誰(shuí)在左誰(shuí)在右．

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案