【题目】电梯内有一质量为m的物体,被细线挂在电梯的天花板上。
(1)当电梯以的加速度竖直加速下降时,细线对物体的拉力是多大?
(2)若电梯以的加速度竖直减速下降,则细线对物体的拉力是多大?
(3)若电梯以的加速度竖直加速上升,则细线对物体的拉力是多大?
(4)若电梯以的加速度竖直减速上升,则细线对物体的拉力是多大?(g为重力加速度)
【答案】(1) ;(2); (3); (4)
【解析】
(1)选向下的方向(即加速度的方同)为正方向,设加速度的大小为a,物体受向下的重力mg及向上的拉力T作用。根据牛顿第二定律得
解得
(2)由“下降”可知速度方向向下,由“减速”可知加速度方向向上。选向上的方向为正方向,设加速度的大小为,物体受向下的重力mg及向上的拉力作用。根据牛顿第二定律得
解得
。
(3)由“上升”可知速度方向向上,由“加速”可知加速度方向向上。选向上的方向为正方向,设加速度的大小为,物体受向下的重力mg及向上的拉力作用。根据牛顿第二定律得
解得
(4)由“上升”可知速度方向向上,由“减速”可知加速度方向向下。
选向下的方向为正方向,设加速度的大小为,物体受向下的重力mg及向上的拉力作用。根据牛顿第二定律得
解得
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【题目】伽利略在研究自由落体运动时,为了“冲淡重力加速度”,他先将小球置于一个可看成光滑的斜面上,如图甲所示,然后将斜面的倾斜角逐渐变大,最后过渡到自由落体运动如果在某次实验研究中:他在光滑的斜面上任取三个位置A、B、C让小球分别由A、B、C滚下,如图乙所示,让A、B、C与斜面底端的距离分别为、、,小球由A、B、C运动到斜面底端的时间分别为、、,小球由A、B、C运动到斜面底端时的速度分别为、、,则下列关系式正确的是( )
A.B.
C.D.
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【题目】光滑的平行金属导轨长L = 1 m,两导轨间距d = 0.5 m,轨道平面与水平面的夹角θ = 30°,导轨上端接一阻值为R = 0.8 Ω的电阻,轨道所在空间有垂直轨道平面向上的匀强磁场,磁场的磁感应强度B = 1 T,如图所示。有一质量m = 1 kg、电阻r = 0.2 Ω的金属棒ab,放在导轨最上端,其余部分电阻不计。已知棒ab从轨道最上端由静止开始下滑到最底端脱离轨道过程中,电阻R上产生的热量Q1 = 0.4 J,g取10 m/s2,则以下说法正确的是( )
A.当棒的速度v = 2.5 m/s时,电阻R两端的电压为1 V
B.棒下滑到轨道最底端时速度的大小为3 m/s
C.棒下滑到轨道最底端时加速度的大小为3 m/s2
D.棒从开始下滑到运动至轨道最底端所用时间为0.65 s
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【题目】如图所示光滑的水平地面上放置一四分之一光滑圆弧轨道A,圆弧轨道半径为R,左侧靠着竖直墙壁,右侧紧靠轨道放置与其最低点等高的水平长木板B,质量为m,长木板上表面粗糙,动摩擦因数为μ,左端放置一物块C,质量为2m,从圆弧轨道最高点由静止释放另一质量为m的物块D,物块D滑至最低点时与物块C发生弹性碰撞,碰后D沿圆弧轨道上升(C、D均可视为质点,重力加速度取g),求:
(1)碰后D上升的高度;
(2)若C恰好未滑离长木板B,求长木板B的长度。
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【题目】如图所示,ab和cd是位于水平面内的平行金属轨道,轨道间距为l,其电阻可忽略不计。ac之间连接一阻值为R的电阻。ef为一垂直于ab和cd的金属杆,它与ab和cd接触良好并可沿轨道方向无摩擦地滑动,其电阻可忽略。整个装置处在匀强磁场中,磁场方向与导轨平面垂直,磁感应强度为B。当施垂直ef杆的水平向右的外力,使杆ef以速度v向右匀速运动时,下面说法正确的是( )
A. 杆ef所受安培力的大小为
B.杆ef所受水平外力的大小为
C.感应电流方向由f流向e
D.abcd回路中磁通量的变化率为
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【题目】如图所示,两根足够长的水平光滑平行金属导轨PQ和MN,它们相距为L,导轨左端连有阻值为R的定值电阻,导轨处于垂直导轨平面向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场中。垂直导轨放置的金属棒用跨过光滑定滑轮的细线与物块c连接,物块c的质量是m,连接金属棒的细线平行于导轨。物块c由静止释放,金属棒沿着导轨向右运动,当地重力加速度为g,金属棒的电阻不计。则
A.金属棒做匀加速直线运动
B.金属棒先做加速运动再做匀速直线运动
C.金属棒的最大速度为
D.金属棒的最大速度为
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【题目】两木块A、B质量分别为m、M,用劲度系数为k的轻弹簧连在一起,放在水平地面上,如图所示,用外力将木块A压下一段距离静止,释放后A上下做简谐振动。在振动过程中,木块B刚好始终不离开地面即它对地面最小压力为零。以下说法正确的是
A. 在振动过程中木块A的机械能守恒 B. A做简谐振动的振幅为
C. A做简谐振动的振幅为 D. 木块B对地面的最大压力是
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【题目】某同学在做“探究弹簧的弹力和形变量的关系”的实验时,利用了以下装置:一轻弹簧一端固定于某一深度为h=0.25 m、且开口向右的小筒中(没有外力作用时弹簧的另一端位于筒内),如图甲所示,如果本实验的长度测量工具只能测量出距筒口右端弹簧的长度l,现要测出弹簧的原长l0和弹簧的劲度系数,该同学通过改变挂钩码的个数来改变l,作出Fl变化的图线如图乙所示。
(1)弹簧的劲度系数为________ N/m,弹簧的原长l0=________ m;
(2)该同学实验时,把弹簧水平放置与弹簧悬挂放置相比较,优点在于:_______________
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【题目】在“用油膜法估测分子大小”的实验中,所用的油酸酒精溶液的浓度为每1000mL溶液中有纯油酸0.5mL,用注射器测得lmL上述溶液有80滴,把1滴该溶液滴入盛水的撒有痱子粉的浅盘中,待水面稳定后,得到油酸薄膜的轮廓形状和尺寸如图所示,图中正方形格的边长为1cm,则可求得:
(1)油酸薄膜的面积是_______cm2。
(2)油酸分子的直径是________m。(结果保留两位有效数字)
(3)利用单分子油膜法可以粗测分子大小和阿伏加德罗常数。如果已知体积为V的一滴油在水面上散开形成的单分子油膜的面积为S,这种油的密度为,摩尔质量为M,则阿伏加德罗常数的表达式为__________。
(4)某同学实验中最终得到的计算结果数据偏大,可能是由于__________。
A.油膜中含有大量未溶解的酒精
B.计算油膜面积时,错将不完整的方格作为完整方格处理
C.计算油膜面积时,舍去了所有不足一格的方格
D.水面上痱子粉撒得较多,油酸膜没有充分展开
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