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【题目】某建筑工人从高处向楼下运送细沙时,想出了一个巧妙的办法,如图所示,在树杈上的O点系一长度为R的轻质细绳,绳子另一端系铁钩(重力和大小忽略不计),在阳台上Q点拉直绳子并将铁钩勾住沙袋,OQ与水平方向的夹角为=30°,将沙袋由静止释放,沙袋运动到O点正下方N点时正好脱钩(脱钩过程中,沙袋无能量损失),沿水平地面滑到M点停下。已知沙袋可视为质点,质量为mON两点之间的距离为RMN两点之间的距离为2R,重力加速度为g,空气阻力不计,求:

1)沙袋运动到N点时的速度大小;

2)沙袋运动到N点脱钩前瞬间绳子的张力大小及沙袋与地面间的动摩擦因数。

【答案】1;(20.625

【解析】

1)沙袋由静止释放后先竖直下落,绳子张紧后做圆周运动,如图所示

沙袋竖直下落过程中,由机械能守恒定律有

解得

绳子张紧后,沿半径方向的速度消失,沿圆弧切线方向的速度

此后沙袋做圆周运动,从绳子张紧位置运动至N点过程,由机械能守恒定律有

解得

2)沙袋运动到N点脱钩前,根据牛顿运动定律有

可得绳子的张力

由能量守恒定律有

解得

μ=0.625

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】质量为m的带电小球由空中某点A无初速度地自由下落,在t秒末加上竖直方向且范围足够大的匀强电场,再经过2t秒小球又回到A点。整个过程中不计空气阻力且小球未落地,则(  )

A.从加电场开始到小球运动到最低点的过程中,小球动能减少了

B.匀强电场的大小为

C.整个过程中小球电势能减少了

D.A点到最低点的过程中,小球重力势能减少了

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【题目】如图所示,一根质量为m的金属棒AC用软线悬挂在磁感应强度为B的匀强磁场中,通入AC方向的电流时,悬线张力不为零,欲使悬线张力为零,可以采用的办法是( )

A. 不改变电流和磁场方向,适当增大电流

B. 只改变电流方向,并适当减小电流

C. 不改变磁场和电流方向,适当减小磁感应强度

D. 只改变磁场方向,并适当减小磁感应强度

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【题目】如图所示,传送带与地面倾角为θ=37°,AB的长度为16m,传送带以10m/s的速度转动,在传送带上端A无初速度地放一个质量为0.5kg的物体,它与传送带之间的动摩擦因数为0.5,求物体从A运动到B所用的时间可能为( )(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2).

A. 1.8sB. 2.0sC. 2.1sD. 4.0s

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【题目】如图所示,传送带的水平部分ab=2m,斜面部分bc=4m,bc与水平面的夹角α=37°.一个小物体A与传送带的动摩擦因数μ=0.25,传送带沿图示的方向运动,速率v=2m/s.若把物体A轻放到a处,它将被传送带送到c点,且物体A不会脱离传送带.求物体Aa点被传送到c点所用的时间.(已知:sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g=10m/s2

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【题目】利用如图所示的电路研究光电效应现象,其中电极K由金属钨制成,其逸出功为4.54eV。用某一频率的紫外线照射电极K时,电极K逸出光电子的最大初动能为5.46eV,电流表的示数为I,已知普朗克常量为J·s。下列说法正确的是(

A.金属钨发生光电效应的极限频率约为Hz

B.若入射光频率减半,将不发生光电效应现象

C.若入射光频率加倍,电流表的示数一定变为2I

D.若入射光频率加倍,遏止电压的大小将变为15.46V

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【题目】某实验小组利用图1所示装置测定平抛运动的初速度。把白纸和复写纸叠放一起固定在竖直木板上,在桌面上固定一个斜面,斜面的底边ab与桌子边缘及木板均平行。每次改变木板和桌边之间的距离,让钢球从斜面顶端同一位置滚下,通过碰撞复写纸,在白纸上记录钢球的落点。

①为了正确完成实验,以下做法必要的是________

A.实验时应保持桌面水平

B.每次应使钢球从静止开始释放

C.使斜面的底边ab与桌边重合

D.选择对钢球摩擦力尽可能小的斜面

②实验小组每次将木板向远离桌子的方向移动,在白纸上记录了钢球的4个落点,相邻两点之间的距离依次为,示意如图2。重力加速度,钢球平抛的初速度为________m/s

③图1装置中,木板上悬挂一条铅垂线,其作用是________

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【题目】如图所示,一长为l的绝缘杆两端分别带有等量异种电荷,电量的绝对值为Q,处在场强为E的匀强电场中,杆与电场线夹角α=60°,若使杆沿顺时针方向转过60°(以杆上某一点为圆心转动),则下列叙述中正确的是(  )

A.电场力不做功,两电荷电势能不变

B.电场力做的总功为,两电荷的电势能增加

C.电场力做的总功为,两电荷的电势能减少

D.电场力做总功的大小跟转轴位置有关

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【题目】用大量具有一定能量的电子轰击大量处于基态的氢原子,观测到了一定数目的光谱线.调高电子的能量在此进行观测,发现光谱线的数目比原来增加了5条.用n表示两侧观测中最高激发态的量子数n之差,E表示调高后电子的能量.根据氢原子的能级图可以判断,nE的可能值为( )

A.n=113.22 eV <E<13.32 eV

B.n=213.22 eV <E<13.32 eV

C.n=112.75 eV <E<13.06 eV

D.n=212.75 eV <E<13.06 Ev

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