【題目】參照伽利略時期演示平拋運動的方法制作了圖示的實驗裝置,圖中水平放置的底板上豎直地固定有M板和N板.M 板上部有一半徑為R的圓弧形的粗糙軌道,P為最高點,Q為最低點,Q點處的切線水平,距底板高為H.N板上固定有三個圓環(huán).將質(zhì)量為m的小球從P處靜止釋放,小球運動至Q飛出后無阻礙地通過各圓環(huán)中心,落到底板上距Q水平距離為L處.不考慮空氣阻力,重力加速度為g.求:
(1)小球到達(dá)Q點時的速度大。
(2)小球運動到Q點時對軌道的壓力大。
(3)小球克服摩擦力做的功.
【答案】(1)小球到達(dá)Q點時的速度大小為L;
(2)小球運動到Q點時對軌道的壓力大小為mg+;
(3)小球克服摩擦力做的功為mgR﹣.
【解析】解:(1)由平拋運動規(guī)律可知,
水平方向上有:L=vt,
豎直方向上有:H=gt2,
解得:v==L
(2)小球在Q受重力mg和軌道的支持力F支,對拋出點分析,由牛頓第二定律:F支﹣mg=m
解得:F支=mg+
由牛頓第三定律:F壓=F支=mg+
(3)對P點至Q點的過程,應(yīng)用動能定理有:mgR+Wf=mv2﹣0
解得:Wf=﹣mgR
W克f=mgR﹣
答:(1)小球到達(dá)Q點時的速度大小為L;
(2)小球運動到Q點時對軌道的壓力大小為mg+;
(3)小球克服摩擦力做的功為mgR﹣.
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【題目】如圖所示,從某高度水平拋出一小球,經(jīng)過時間t到達(dá)地面時,速度與水平方向的夾角為θ,不計空氣阻力,重力加速度為g.下列說法正確的是( ).
A.小球水平拋出時的初速度大小為gttan θ
B.小球在t時間內(nèi)的位移方向與水平方向的夾角為
C.若小球初速度增大,則平拋運動的時間變長
D.若小球初速度增大,則θ減小
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【題目】如圖所示,兩列簡諧橫波分別沿 x 軸正方向和負(fù)方向傳播,兩波源分別位于 x=-0.2m 和 x=1.2m 處,傳播速度均為=0.2m/s,振幅均為 A=2cm。 圖示為 t=0 時刻兩列波的圖像(傳播方向如圖所 示),此時平衡位置處于 x=0.2m 和 x=0.8m 的 P、Q 兩質(zhì)點剛開始振動。質(zhì)點 M 的平衡位置處于 x=0.5m 處,則下列判斷正確的是_______。
A.兩列波的周期均為 2s,且起振方向均沿 y 軸負(fù)方向
B.t=0 時刻,x=0 處的質(zhì)點處于平衡位置向 y 軸正方向運動, x=0.1m 處的質(zhì)點處于平衡位置向 y 軸負(fù)方向運動
C.t=1.5s 刻之前,質(zhì)點 M 始終處靜止?fàn)顟B(tài)
D.M 點開始振動后做振幅為 4cm,周期為 4s 的簡諧運動
E.T=2.5s 時 M 點處于平衡位置向 y 軸正方向運動
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【題目】如下圖所示是某校在高考前為給高三考生加油,用橫幅打出的祝福語。下面我們來研究橫幅的受力情況,如右圖所示,橫幅的質(zhì)量為m且質(zhì)量分布均勻,由豎直面內(nèi)的四條輕繩A、B、C、D固定在光滑的豎直墻面內(nèi),四條繩子與水平方向的夾角均為,其中繩A、B是不可伸長的鋼性繩;繩C、D是彈性較好的彈性繩且對橫幅的拉力恒為,重力加速度為g。
(1)求繩A、B所受力的大小;
(2)在一次衛(wèi)生打掃除中,樓上的小明同學(xué)不慎將一質(zhì)量為的抹布滑落,正好落在橫幅上沿的中點位置。已知抹布的初速度為零,下落的高度為h,忽略空氣阻力的影響。抹布與橫幅撞擊后速度變?yōu)榱悖易矒魰r間為t, 撞擊過程橫幅的形變極小,可忽略不計。求撞擊過程中,繩A、B所受平均拉力的大小。
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【題目】如圖所示為用電火花打點計時器驗證機械能守恒定律的實驗裝置。
(1)若已知打點計時器的電源頻率為50Hz,當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?/span>g = 9.80m/s2,重物質(zhì)量為0.2kg。實驗中得到一條點跡清晰的紙帶如圖所示,打P點時,重物的速度為零,A、B、C為另外3個連續(xù)點,根據(jù)圖中的數(shù)據(jù),可知重物由P點運動到B點,重力勢能少量△Ep = ____J。(計算結(jié)果保留3位有效數(shù)字)
(2)若PB的距離用h表示, 打B點時重物的速度為vB,當(dāng)兩者間的關(guān)系式滿足______________時,說明下落過程中重錘的機械能守恒(已知重力加速度為g).
(3)實驗中發(fā)現(xiàn)重物增加的動能略小于減少的重力勢能,其主要原因是 _____________
A.重物的質(zhì)量過大
B.重物的體積過小
C.電源的電壓偏低
D.重物及紙帶在下落時受到阻力
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【題目】物體A、B的s-t圖像如圖所示,由圖可知:( )
A. 從第3s起,兩物體運動方向相同,且vA>vB
B. 兩物體由同一位置開始運動,但物體A比B遲3s才開始運動
C. 在5s內(nèi)物體的位移相同,5s末A、B相遇
D. 5s內(nèi)A、B的平均速度相等
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【題目】下列關(guān)于質(zhì)點的說法中,正確的是( )
A. 質(zhì)點就是沒有質(zhì)量、沒有形狀和大小的點
B. 研究教室里吊扇的運動情況時可將吊扇看做質(zhì)點
C. 體育教練員研究百米跑運動員的起跑動作時可將運動員看做質(zhì)點
D. 如果物體的形狀和大小對所研究的問題屬于無關(guān)或次要因素時,即可把物體看作質(zhì)點
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【題目】如圖所示,光滑斜面的傾角為θ,在斜面上放置一矩形線框abcd,ab邊的邊長為l1,bc邊的長為l2,線框的質(zhì)量為m、電阻為R,線框通過細(xì)線與重物相連, 重物的質(zhì)量為M,斜面上ef線(ef平行底邊)的右方有垂直斜面向上的勻強磁場寬度l3 (l3大于l2),磁感應(yīng)強度為B.如果線框從靜止開始運動,直至全部進(jìn)入磁場,且進(jìn)入磁場的最初一段時間是做勻速運動,則下列說法正確的是
A. 線框abcd進(jìn)入磁場前運動的加速度為
B. 線框在進(jìn)入磁場過程中的運動速度v=
C. 線框做勻速運動的時間為
D. 該過程產(chǎn)生的焦耳熱Q=
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【題目】關(guān)于晶體和非晶體,下列說法正確的是
A. 金剛石、食鹽、玻璃和水晶都是晶體
B. 晶體的分子(或原子、離子)排列是有規(guī)則的
C. 單晶體和多晶體有固定的熔點,非晶體沒有固定的熔點
D. 單晶體和多晶體的物理性質(zhì)是各向異性的,非晶體是各向同性的
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