【题目】质量为2kg的物体在40N水平推力作用下,1s内沿竖直墙壁从静止开始下滑3m.求:(取g=10m/s2)
(1)物体运动的加速度;
(2)物体与墙间的动摩擦因数;
(3)若在1s末时把水平推力改为140N,请通过分析计算说明物体的运动情况.
【答案】(1)木块下滑的加速度a的大小为6m/s2.
(2)木块与墙壁之间的滑动摩擦系数为0.2;
(3)物体先做减速运动,最后静止.
【解析】
试题分析:(1)根据匀变速直线运动的位移时间公式求出加速度的大小.
(2)木块受重力、压力、墙壁的弹力和摩擦力作用;通过加速度,根据牛顿第二定律求出摩擦力和动摩擦因数的大小.
(3)分析物体受到的摩擦力大小,根据摩擦力与重力的大小关系分析物体的运动.
解:(1)由位移时间公式得:H=at2
解得:a===6m/s2
(2)由牛顿第二定律知:mg﹣f=ma
所以有:f=mg﹣ma=2×10﹣2×6=8N
由滑动摩擦力公式f=μN得:μ==0.2
(3)当推力为140N时,摩擦力变为:f′=0.2×140=28N>20N;
故物体做减速运动;一般因为最大静摩擦力等于滑动摩擦力;故物体最终会静止在竖直面上;
答:(1)木块下滑的加速度a的大小为6m/s2.
(2)木块与墙壁之间的滑动摩擦系数为0.2;
(3)物体先做减速运动,最后静止.
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【题目】如图所示,正方形abcd区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场,甲粒子从a点沿纸面与ab成30°角的方向射入磁场,垂直bc边离开磁场;乙粒子沿ab方向垂直射入磁场,从d点离开磁场,已知甲、乙粒子的电荷量之比为1:2,质量之比为1:2
A. 甲粒子带负电,乙粒子带正电
B. 甲乙粒子的动量大小之比为1:2
C. 甲乙粒子所受洛伦兹力大小之比为2:1
D. 甲乙粒子在磁场中的运动时间之比为1:6
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【题目】如图所示,一质量为m的物体在沿斜面向上的恒力F作用下,由静止从底端向上做匀加速直线运动。若斜面足够长,表面光滑,倾角为θ。经时间t,恒力F做功20J,此后撤去恒力F,物体又经时间t回到出发点,且回到出发点时的速度大小为v,若以地面为重力势能的零势能面,则下列说法中正确的是
A. 物体回到出发点时的机械能是20J
B. 在撤去力F前的瞬时,力F的功率大小是2 mgvsinθ/3
C. 在撤去力F前的瞬时,力F的功率大小是4 mgvsinθ/3
D. 在此运动过程中物体动能与势能相等的位置在撤去恒力位置的上方,物体的机械能先增加后减少
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【题目】某同学想测量某水果电池的电动势E和内阻r,现有以下器材:
水果电池
电压表V1:量程为0-5.0V,内阻为2.0kΩ
电压表V2:量程为0-3.0V,内阻约为1.5kΩ
开关两个,导线若干.
(1)该同学设计了如图所示电路,并进行了如下操作:
a.将开关S1闭合,S2闭合,记下电压表V1的示数U1=4.0V;
b.将开关S1闭合,再断开S2,记下电压表V1的示数U1=3.0V,电压表V2的示数U2的示数如图所示,则电压表V2的示数U2=_______V.
(2)由上述实验数据可求得电池的电动势E=_______V,内阻r=____Ω.
(3)利用该实验方法测量电动势E与真实值比较__________.(填偏大、偏小、相等)
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【题目】如图所示,在倾角θ=37°的斜面上固定两根足够长的平行金属导轨(电阻可忽略不计),相距L=1.0m,导轨处于磁感应强度B=1.0T的匀强磁场中,磁场方向垂直导轨平面向上,下端接有一阻值为R=2.0Ω的电阻。一根质量m=1.0kg、电阻r=2.0Ω的导体棒MN垂直跨放在导轨上,该导体棒与导轨间的动摩擦因数μ=0.5,t=0时刻导体棒受到平行于导轨向上的外力作用由静止开始沿导轨以加速度a=2.0m/s向上做匀加速直线运动,重力加速度g=10m/s,求:
(1)t=0时刻外力的大小;
(2)如果前2s内在电阻R上产生的焦耳热为Q=4J,则该过程能的中外力做功为多少;
(3)若把磁场方向改为竖直向上,大小不变,导体棒在导轨上向上做匀加速直线运动过程中,写出外力随时间变化的关系式.
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【题目】两列频率相同、振幅均为A的简谐横波P、Q分别沿+x和-x轴方向在同一介质中传播,两列波的振动方向均沿y轴,某时刻两波的波面如图所示,实线表示P波的波峰,Q波的波谷;虚线表示P波的波谷、Q波的波峰。a、b、c为三个等间距的质点,d为b、c中间的质点。下列判断正确的是
A. 质点a的振幅为2A
B. 质点b始终静止不动
C. 图示时刻质点c的位移为0
D. 图示时刻质点d的振动方向沿-y轴
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【题目】如图所示,小球a从倾角为θ=60°的固定粗糙斜面顶端以速度v1沿斜面恰好匀速下滑,同时将另一小球b在斜面底端正上方与a球等高处以速度v2水平抛出,两球恰好在斜面中点P相遇,则下列说法正确的是( )
A. v1:v2=2:1
B. v1:v2=1:1
C. 若小球b以2v2水平抛出,则两小球仍能相遇
D. 若小球b以2v2水平抛出,则b球落在斜面上时,a球在b球的上方
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【题目】面积为0.04m2的10匝线框abcd固定于图甲所示的磁场中,规定磁场垂直纸面向里为正,磁感应强度随时间的变化如图乙所示。线框总电阻R=100Ω,则下列说法正确的是
A. 通过线框中的电流方向始终是 adcba
B. ab边受到的安培力大小是恒定的
C. 在1~3s内,线框磁通量的变化量是1.6×10-2Wb
D. 在1~3s内,通过线框导线某个截面的电荷量是1.6×10-4C
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【题目】如图所示,光滑长铁链由若干节组成,全长为L,圆形管状轨道半径为远大于一节铁链的高度和长度。铁链靠惯性通过轨道继续前进,下列判断正确的是
A. 在第一节完成圆周运动的过程中,第一节铁链机械能守恒
B. 每节铁链通过最高点的速度依次减小
C. 第一节与最后一节到达最高点的速度大小相等
D. 第一节回到最低点至最后一节进入轨道的过程中铁链的速度保持不变
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