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【题目】轻且不可伸长的线悬挂质量为的圆柱体,圆柱体又套在可沿水平方向移动的框架内,框架槽沿铅直方向,框架质量为自悬线静止于铅直位置开始,框架在水平力作用下移至图2中位置,试分析整个过程中系统受力及做功,并求圆柱体的速度,线长,不计摩擦。

【答案】

【解析】

设线长,圆柱体质量为,框架的质量为,以构成质点系,设在图示位置圆柱体的速度为,框架的速度为

质点系所受外力中,水平力做功

圆柱体重力做功

轻线拉力、框架重力和框架所受框架槽的支持力均不做功(力与受力质点位移垂直).质点系内力是间的相互作用力,它们与受力质点相对位移垂直做功之和为零.

方法一:

根据质点系动能定理,有

由于,则

解得

方法二:

圆柱:

(1)

框架:

= (2)

关联:

(3)

+

解得

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】2016816日,我国首颗量子科学实验卫星“墨子”成功进入离地面高度为500km的预定圆形轨道,实现了卫星和地面之间的量子通信。此前我国成功发射了第23颗北斗导航卫星G7G7属地球静止轨道卫星,下列说法正确的是(  )

A.“墨子”的运行速度大于7.9km/sB.北斗G7可定点于南通正上方

C.“墨子”的周期比北斗G7D.“墨子”的向心加速度比北斗G7

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】在竖直平面内有一范围足够大且斜向右上方的匀强电场,方向与水平方向成角。在电场中有一质量为m,带电荷量为q的带电小球,用长为L不可伸长的绝缘细线悬挂于固定轴O上,小球可以在与O点等高的M电处于静止状态,如图所示,现用外力将小球拉到最低点P,然后无初速度释放,重力加速度为g,求:

(1)小球运动到M点时绳的拉力大小;

(2)小球运动到M点时,若细线突然断开,再经过多长时间小球速度方向与电场方向相同.

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【题目】某同学在探究弹力和弹簧伸长的关系时,安装好实验装置,让刻度尺零刻度与弹簧上端平齐,在弹簧下端挂1个钩码,静止时弹簧长度为l1,如图1所示,图2是此时固定在弹簧挂钩上的指针在刻度尺(最小分度是1毫米)上位置的放大图,示数l1_____cm.在弹簧下端分别挂2个、3个、4个、5个相同钩码,静止时弹簧长度分别是l2l3l4l5.已知每个钩码质量是50g,挂4个钩码时,弹簧弹力F4_____N(当地重力加速度g9.8m/s2).要得到弹簧伸长量x,还需要测量的是____,作出F﹣x曲线,得到弹力与弹簧伸长量的关系.

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【题目】如图所示,一长木板静止在水平地面上,在长木板的上表面放一滑块。现在长木板上施加一水平向左的恒力,使长木板由静止开始以恒定的加速度a2.5 m/s2向左做匀加速直线运动,当其速度为v9 m/s时调整恒力的大小使长木板做匀速直线运动。假设滑块与长木板之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,滑块与长木板之间的动摩擦因数为μ0.225,重力加速度g10 m/s2,运动过程中滑块始终未滑离长木板。求:

(1)长木板的速度达到v前滑块的加速度大小;

(2)滑块相对地面加速运动的时间及位移大小;

(3)为保证运动过程中滑块不滑离长木板,长木板运动前滑块到长木板右端的最短距离。

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【题目】如图所示,一质量为1 kg的物体静止在水平地面上,受到大小为2 N的水平拉力作用后做匀加速直线运动,经5 s后撤去水平拉力,物体共运动10 s停止,取重力加速度g =10 m/s2。下列说法正确的是

A.物体运动过程中受到的摩擦力大小为0. 5 N

B.5 s末物体的动能为12. 5 J

C.物体运动过程中拉力做功为25 J

D.物体运动过程中克服摩擦力做功为12. 5 J

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【题目】一种新型氢气燃料的汽车,质量为,发动机的额定输出功率为80kW,行驶在平直公路上时所受阻力恒为车重的0.1倍。若汽车从静止开始先匀加速启动,加速度的大小为2.0m/s2。达到额定输出功率后,汽车保持功率不变又加速行驶了800m,直到获得最大速度后才匀速行驶。试求:

1)汽车的最大行驶速度。

2)汽车匀加速运动的时间。

3)当速度为5 m/s时,汽车牵引力的瞬时功率。

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【题目】经长期观测人们在宇宙中已经发现了双星系统”.“双星系统由两颗相距较近的恒星组成,每个恒星的线度远小于两个星体之间的距离,而且双星系统一般远离其他天体.如图所示,两颗星球组成的双星,在相互之间的万有引力作用下,绕连线上的O点做周期相同的匀速圆周运动.现测得两颗星之间的距离为L,质量之比为m1:m2=3:2.则可知(   )

A. m1、m2做圆周运动的线速度之比为2:3

B. m1、m2做圆周运动的角速度之比为3:2

C. m1、m2做圆周运动的向心力之比为1:1

D. m2做圆周运动的半径为

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【题目】如图所示,小车、打点计时器等器材置于高度可调节的长木板上。

1)在验证牛顿第二定律的实验中,除打点计时器(附纸带,复写纸)、小车(其上可放置砝码)、细线、钩码(质量已知)、附滑轮的长木板、导线外,在下面的仪器和器材中,必须使用的有_______。(填写序号)

电压合适的50Hz交流电源电压可调节的直流电源刻度尺秒表天平

实验通过改变________,可验证质量一定时,加速度与力成正比的关系,通过_______,可验证力一定时加速度与质量成反比的关系

2)在验证牛顿第二定律的实验中,若平衡摩擦力时,长木板的一端调节过高,使得偏角偏大,则所得到的a-F关系图像为____。(a是小车的加速度,F是细线作用与小车的拉力)

3)实验中得到一条纸带,在纸带上便于测量的地方选取第1个计数点,其下表面A,第6个计数点下标明B,第11个计数点下标明C,第16个计数点下标明D,第21个计数点下表面E。若测得AC长为1456cmCD1115cmDE长为1373cm,则小车运动的加速度大小为_______,打C点时小车的瞬时速度大小为_________m/s。(结果保留三位有效数字)

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