【題目】水上滑梯可簡化成如圖所示的模型,斜槽AB和光滑圓弧槽BC平滑連接.斜槽AB的豎直高度差H=6m,傾角θ=37°;圓弧槽BC的半徑R=3.0m,末端C點的切線水平;C點與水面的距離h=0.80m.人與AB間的動摩擦因數(shù)μ=0.2,取重力加速度g=10m/s2,cos37°=0.8,sin37°=0.6.一個質(zhì)量m=30kg的小朋友從滑梯頂端A點無初速度地自由滑下,不計空氣阻力,求:
(1)小朋友沿斜槽AB下滑時加速度a的大。
(2)小朋友滑到C點時速度v的大小及滑到C點時受到的槽面的支持力FC的大。
(3)在從C點滑出至落到水面的過程中,小朋友在水平方向的位移x的大小.
【答案】(1)4.4m/s2(2)1300N(3)4m
【解析】(1)小朋友沿AB下滑時,受力情況如圖所示,根據(jù)牛頓第二定律得:
mgsinθ-Ff=ma ①
又Ff=μFN ②
FN=mgcosθ ③
聯(lián)立①、②、③式解得:a=4.4m/s2. ④
(2)小朋友從A滑到C的過程中,根據(jù)動能定理得:
mgH-Ff·+mgR(1-cosθ)=mv2-0 ⑤
聯(lián)立②、③、⑤式解得:v=10m/s ⑥
根據(jù)牛頓第二定律有:FC-mg=m⑦
聯(lián)立⑥、⑦式解得:FC=1300N. ⑧
(3)在從C點滑出至落到水面的過程中,小朋友做平拋運動,設(shè)此過程經(jīng)歷的時間為t,則:
h=gt2 ⑨
x=vt ⑩
聯(lián)立⑥、⑨、⑩式解得:x=4m
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【題目】下列說法中正確的是( )
A. 在一個以點電荷為中心,r為半徑的球面上,各處的電場強度都相同
B. E=kQ/r2僅適用于真空中點電荷形成的電場
C. 電場強度的方向就是放入電場中的電荷受到的電場力的方向
D. 電場中某點場強的方向與試探電荷的正負無關(guān)
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【題目】關(guān)于重力的以下說法中,正確的是( 。
A. 物體靜止時受到的重力最大,沿水平面運動時的變小
B. 重力的方向總是豎直向下的
C. 重力沒有施力物體
D. 重力的大小只決定于物體質(zhì)量
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【題目】(9分)某實驗小組在進行課外實驗探究中,要描繪一個標有“3.8 V,1 W”的小燈泡的R-U曲線,所供選擇的器材除了導(dǎo)線和開關(guān)外,還有以下器材可供選擇:
A.電壓表 V(量程5 V,內(nèi)阻約為5 kΩ) |
B.直流電源E(電動勢4.5 V,內(nèi)阻不計) |
C.電流表A1(量程300 mA,內(nèi)阻約為1 Ω) |
D.電流表A2(量程800 mA,內(nèi)阻約為0.4 Ω) |
E.滑動變阻器R1(阻值0~20 Ω)
(1)實驗中為了比較準確地測量且方便調(diào)節(jié),電流表應(yīng)選用______(選填A1或A2);
(2)實驗中要求小燈泡電壓從零開始逐漸增大到額定電壓,測量誤差盡可能小。請你為該實驗小組設(shè)計電路圖,畫在下面虛線方框中;
(3)根據(jù)實驗數(shù)據(jù),該實驗小組計算并描繪出了R-U的圖像,與理想情況略有偏差,如上圖甲所示。由圖像可知,當所加電壓為2.00 V時,燈泡實際消耗的電功率為________ W(小數(shù)點后保留兩位數(shù)字)
(4)小燈泡的I-U圖像如上圖乙所示。則流過小燈泡的電流I隨電壓U變化的圖象是________(請選填①或②)。
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【題目】在如圖所示的xOy平面內(nèi),一帶正電粒子自A點經(jīng)電場加速后從C點垂直射入勻強偏轉(zhuǎn)電場,偏轉(zhuǎn)后通過極板MN上的小孔O與x軸成450離開電場,粒子在O點時的速度大小為v。在y軸右側(cè)y≥d范圍內(nèi)有一個垂直紙面向里、磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場,粒子經(jīng)過磁場偏轉(zhuǎn)后垂直打在極板MN上的P點。已知NC之間距離為d,粒子重力不計,則下列正確的是( )
A.粒子在磁場中的軌道半徑為d
B.粒子在C點的速度為v
C.偏轉(zhuǎn)電場的電場強度為vB
D.P點的縱坐標為(2+)d
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【題目】一條細線的一端與水平地面上的物體B相連,另一端繞過一輕質(zhì)定滑輪與小球A相連,定滑輪用另一條細線固定在天花板上的O′點,細線與豎直方向所成的夾角為,則:
A. 如果將物體B在水平地面上緩慢向右移動一小段距離,角將減小
B. 無論物體B在地板上左移還是右移,只要距離足夠小,角將不變
C. 增大小球A的質(zhì)量,若B仍保持不動,角不變
D. 懸掛定滑輪的細線的彈力可能等于小球A的重力
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【題目】下列描述時間間隔的是( )
A. 百米賽跑的運動員11秒末達到終點
B. 1秒末物體速度為零
C. 百米賽跑運動員的成績是11秒
D. 第3秒初物體開始運動
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【題目】汽車發(fā)動機的功率為60kW,汽車的質(zhì)量為4t,當它行駛在坡度為0.02(sinα=0.02)的長直公路上時,如圖所示,所受摩擦阻力為車重的0.1倍(g=10m/s2),求:
(1)汽車所能達到的最大速度vm;
(2)若汽車從靜止開始以0.6m/s2的加速度做勻加速直線運動,則此過程能維持多長時間?
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【題目】在用高級瀝青鋪設(shè)的高速公路上.汽車的設(shè)計時速是108km/h,汽車在該路面上行駛時,它的輪胎與地面的最大靜摩擦力等于車重的0.5倍.
(1)如果汽車在該路面的水平彎道上拐彎,假設(shè)彎道的路面是水平的,其彎道的最小半徑是多少?
(2)事實上在高速公路的拐彎處,路面是外高內(nèi)低的,路面與水平面間的夾角為,且;而拐彎路段的圓弧半徑.若要使車輪與路面之間的側(cè)向摩擦力等于零,則車速,應(yīng)為多少?( )
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