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【题目】如图所示,轻且不可伸长的细绳悬挂一质量为m=0.5kg的小圆球,圆球又套在可沿水平方向移动的框架槽内,框架槽沿铅直方向,质量为M=0.2kg。自细绳静止于铅直位置开始,框架在水平力F=20N恒力作用下移至图中位置,此时细绳与竖直方向夹角30°。绳长L=0.2m,不计一切摩擦。(取g=10m/s2)求:

1)此过程中重力对小圆球做功为多少?

2)水平力F做功为多少?

3)小圆球在此位置的瞬时速度大小是多少?

【答案】(1) (2) (3)

【解析】1)小球重力所做功为
WG=-mgl1-cosθ=-0.5×10×0.2×1-cos30°J≈-0.13J
2)外力F做功 WF=Flsin30°=20×0.2×sin30°J=2J
3)将小球和框架槽看作一个系统,则由动能定理得:
WF+WG=mvx2+Mv2
其中vx为小球此时的速度,v为框架槽此时的速度。
由运动的分解得:v=vxcos30°

联立求解,代入数据得:vx=≈2.39m/s

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,表面光滑的半球形物体固定在水平面上,光滑小环D固定在半球形物体球心O的正上方,轻质弹簧一端用轻质细绳固定在A点,另一端用轻质细绳穿过小环D与放在半球形物体上的小球P相连,DA水平。现将细绳固定点A向右缓慢平移的过程中(小球P未到达半球最高点前),下列说法正确的是

A. 弹簧变短

B. 弹簧变长

C. 小球对半球的压力不变

D. 小球对半球的压力变大

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【题目】在光滑的水平桌面上有等大的质量分别为M=0.6kg,m=0.2kg的两个小球,中间夹着一个被压缩的具有Ep=10.8J弹性势能的轻弹簧(弹簧与两球不相连),原来处于静止状态.现突然释放弹簧,球m脱离弹簧后滑向与水平面相切、半径为R=0.425m的竖直放置的光滑半圆形轨道,如图所示.g10m/s2.则下列说法正确的是(  )

A. M离开轻弹簧时获得的速度为9m/s

B. 弹簧弹开过程,弹力对m的冲量大小为1.8Ns

C. m从轨道底端A运动到顶端B的过程中所受合外力冲量大小为3.4Ns

D. 若半圆轨道半径可调,则球mB点飞出后落在水平桌面上的水平距离随轨道半径的增大而减小

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】质量M=3.0kg的长木板B放在光滑水平地面上,在其右端放一个质量m=1.0kg的小木块A,现给AB对地大小均为4.0m/s的速度,方向相反,使A开始向左运动,B开始向右运动,但最后A静止在B板上一起运动,则这一过程中下列哪些物理量可求

A. 机械能转化为内能的能量

B. 小木块相对于木板的运动时间

C. 小木块相对于木板的位移

D. 最终一起运动时的速度

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【题目】如图所示,斜面体A静止在水平地面上,质量为m的物体B在外力F1F2的共同作用下沿斜面体表面向下运动。当F1方向水平向右,F2方向沿斜面体的表面向下时,斜面体受到地面的摩擦力方向向左。则下列说法正确的是

A. 若同时撤去F1F2,滑块B的加速度方向一定沿斜面向下

B. 若只撤去F1,在滑块B仍向下运动的过程中,A所受地面摩擦力的方向可能向右

C. 若只撤去F2,在滑块B仍向下运动的过程中,A所受地面摩擦力的方向可能向右

D. 若只撤去F2,在滑块B仍向下运动的过程中,A所受地面摩擦力不变

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【题目】在测绘小灯泡的伏安特性曲线的实验中。

(1)某同学按如图甲所示的电路进行实验,由该电路可知,电流表采用_________(填外接内接法),滑动变阻器是以__________(填分压限流)方式接入电路,这样做的好处是使小灯泡两端的电压可以从零开始调节;

(2)在图乙中,用笔画线代替导线,正确连接实物图___________

(3)建立U-I坐标系,根据实验数据得到如图丙所示图线,由此可知,小灯泡的电阻随电流的增大而_________(填增大减小

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【题目】已知某质点沿x轴做直线运动的坐标随时间变化的关系为,其中x的单位为m,时间t 的单位为s,则下列说法正确的是(

A. n=1,则物体做匀速直线运动,速度大小为2m/s

B. n=2,则物体做匀变速直线运动,初速度大小为5m/s,加速度大小为4m/s2

C. n=3,则物体做加速度越来越大的加速直线运动

D. n=3,则物体做加速度越来越小的加速直线运动

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【题目】在一次实验中,要求同学们先练习使用游标卡尺、螺旋测微器及欧姆表实测某种材料制成的电器元件L的长度、厚度及电阻,然后测绘该元件的U-I曲线,下面是某同学的实验结果:

1)用游标卡尺测量该电器元件长度如甲图所示,该电器元件长度为 _________ mm。用螺旋测微器测量该电器元件厚度如图乙所示,该电器元件厚度为_______________mm

2)用多用电表测量该电器元件电阻,选用“×10”倍率的电阻档测量,发现指针编转过大。为使测量比较精确,应将选择______倍率的档位;再次进行测量前应该先把红黑表笔短接,调节欧姆调零旋钮,使指针指在_________Ω处;若以上操作均正确,表盘示数如右图图所示,则该电器元件的阻值约为________Ω

3)根据实验数据本次实验绘制该元件的U-I曲线如下图,请你反推此次实验使用的器材及电路图。有以下器材可供选择:

待测原件L

电源E1(3.0V,内阻约0.5Ω)

电源E2(9.0V,内阻约0.5Ω).

电压表V1(0~3V,内阻约3kΩ)

电压表V2(0~15V,内阻约15kΩ)

电流表A1(0~0.6A,内阻约0.125Ω)

电流表A2(0~3A,内阻约0.025Ω)

滑动变阻器R1(0~5Ω)

滑动变阻器R2(0~200Ω)

电源选择_____________,电压表应选择__________,电流表应选择__________

滑动变阻器应选择_______,电路选择__________

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【题目】如图所示,足够长的U形导体框架的宽度l=0.5m,电阻忽略不计,其所在平面与水平面成θ=37°角,磁感应强度B=0.8T的匀强磁场方向垂直于导体框平面,一根质量m=0.2kg,有效电阻R=2Ω的导体棒MN垂直跨放在U形框架上,导体棒与框架间的动摩擦因数μ=0.5,导体棒由静止开始沿框架下滑到刚开始匀速运动,通过导体棒截面的电量共为Q=2C.求:

1)导体棒匀速运动的速度;

2)导体棒从开始下滑到刚开始匀速运动这一过程中,导体棒的电阻产生的焦耳热.(sin37°=0.6cos37°=0.8g=10m/s2

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