【题目】一名消防队员在模拟演习训练中,沿着长为12m的竖立在地面上的钢管住下滑。已知这名消防队员的质量为60㎏,他从钢管顶端由静止开始先匀加速再匀减速下滑,滑到地面时速度恰好为零。如果他加速时的加速度大小是减速时的2倍,下滑的总时间为3s, g取10m/s2。求:
(1)该消防员下滑过程中的最大速度大小;
(2)加速与减速过程中所受摩擦力之比。
【答案】(1)8m/s(2)1:7
【解析】
(1)设下滑过程中的最大速度为v,则消防队员下滑的总位移 得到
.
(2)消防队员从钢管顶端由静止开始先匀加速再匀减速下滑,滑到地面时速度恰好为零。由他加速时的加速度大小是减速时的2倍,再由v=at可得:a与t成反比。则消防队员加速与减速过程的时间之比为1:2。
由v2=2as可得:s与a成反比。由于钢管总长12m,则加速过程中的S1=4m,减速过程中的S2=8m。
再由s=at2从而可求出加速过程加速度大小a1=8m/s2.减速过程加速度大小a2=4m/s2。
最后由牛顿第二定律可得:加速过程时,mg-f1=ma1
f1=mg-ma1=600-60×8=120N
减速过程时,f2-mg=ma2
f2=mg+ma2=600+60×4=840N
则f1:f2=120:840=1:7
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【题目】A、B两质点在同平面内同时向同一方向做直线运动,它们的位置一时间图象如图所示,其中①是顶点过原点的抛物线的一部分,②是过点(0,3)的一条直线,两图象相交于坐标为(3,9)的P点,则下列说法不正确的是
A. 质点A做初速度为零加速度为2m/s2的匀加速直线运动
B. 质点B以2m/s的速度做匀速直线运动
C. 在前3s内,质点A比B向前多前进了9m
D. 在3s前某时刻质点A、B速度相等
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【题目】如图所示,在杂技表演中,猴子沿竖直杆向上运动,其竖直方向的v-t图象如图所示,同时人顶着杆沿水平地面运动的x-t图象如图所示。若以地面为参考系,下列说法正确的是( )
A. 猴子的运动轨迹为直线
B. 猴子在2 s内做匀变速曲线运动
C. 猴子在2 s内的加速度大小为4 m/s2
D. t=0时猴子的速度大小为8 m/s
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【题目】如图所示,两个横截面分别为圆形和正方形的区域内有磁感应强度相同的匀强磁场,圆的直径和正方形的边长相等,两个电子分别以相同的速度分别飞入两个磁场区域,速度方向均与磁场方向垂直,进入圆形磁场的电子初速度方向对准圆心;进入正方形磁场的电子初速度方向垂直于边界,从中点进入。则下面判断正确的是( )
A. 两电子在两磁场中运动时,其半径一定相同
B. 两电子在磁场中运动的时间有可能相同
C. 进入圆形磁场区域的电子可能先飞离磁场
D. 进入圆形磁场区域的电子可能后飞离磁场
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【题目】带有等量异号电荷,相距的平行板
和
之间有一个匀强电场,电场强度
,方向向下,电场中
电距
板3
,
点距
板2
.
(1)、
两点哪点电势高?两点的电势
差等于多少?
(2)如果令板接地(即电势
),则
和
的电势
和
各是多少?如果令
板接地,则电势
和
各是多少?在这两种情况下.
相同吗?
(3)一个电子从点移动到点
,静电力做多少功?如果使电子先移动到点
.再移到点
.静电力做的功是否会发生变化.
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【题目】如图所示,轻质弹簧一端固定,另一端连接一小物块,O点为弹簧在原长时物块的位置.物块由A点静止释放,沿粗糙程度相同的水平面向右运动,最远到达B点.在从A到B的过程中,下列说法不正确的是
A. 物块加速度先减小后增大
B. 物块经过O点时的速度最大
C. 弹簧弹性势能先减小后增加
D. 物块所受弹簧弹力做的功等于克服摩擦力做的功
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【题目】(4分)一质量为1kg的质点静止于光滑水平面上,从t=0时起,第1秒内受到2N的水平外力作用,第2秒内受到同方向的1N的外力作用.下列判断正确的是( )
A.0~2s内外力的平均功率是W
B.第2秒内外力所做的功是J
C.第2秒末外力的瞬时功率最大
D.第1秒内与第2秒内质点动能增加量的比值是
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【题目】如图所示,半径R=0.4m的光滑圆弧轨道BC固定在竖直平面内,轨道的上端点B和圆心O的连线与水平方向的夹角θ=30°,下端点C为轨道的最低点且与粗糙水平面相切,一根轻质弹簧的右端固定在竖直挡板上,质量m=0.1kg的小物块(可视为质点)从空中A点以v0=2m/s的速度被水平抛出,恰好从B点沿轨道切线方向进入轨道,经过C点后沿水平面向右运动至D点时,弹簧被压缩至最短,C、D两点间的水平距离L=1.2m,小物块与水平面间的动摩擦因数μ=0.5,g=10m/s2.求:
(1)小物块经过圆弧轨道上B点的速度vB的大小;
(2)小物块经过圆弧轨道上C点时对轨道的压力大小;
(3)弹簧的弹性势能的最大值Epm.
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【题目】在大气中,空气团竖直运动经过各气层的时间很短,因此,运动过程中空气团与周围空气热量交换极少,可看作绝热过程.潮湿空气团在山的迎风坡上升时,水汽凝结成云雨,到山顶后变得干燥,然后沿着背风坡下降时升温,气象上称这股干热的气流为焚风.(大气压强随高度的增加而减小)
(1)空气团在山的迎风坡上升时温度降低,原因是空气团__________(选填“对外放热”或“对外做功”);设空气团的内能U与温度T满足U=CT(C为一常数),空气团沿着背风坡下降过程中,外界对空气团做的功为W,则此过程中空气团升高的温度ΔT=________.
(2)若水汽在高空凝结成小水滴的直径为d,已知水的密度为ρ、摩尔质量为M,阿伏加德罗常数为NA.求:①一个小水滴包含的分子数n_____________;
②水分子直径的大小d0_________________.
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