【题目】一物体在粗糙的水平面上受到水平拉力作用,在一段时间内的速度随时间变化情况如图中左图所示。则拉力的功率随时间变化的图像是图中的(g取10m/s2):
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
根据vt图象和题意可知:一个物体在粗糙程度均匀的水平面上受到水平拉力作用,在一段时间内先做匀加速运动后匀速直线运动:①在第一个加速过程中,物体受到的拉力大于摩擦力,即,且F1的大小不变,拉力的功率,而v与t成正比,则有v=kt(k为比例系数);所以,即P与t成正比,则Pt图象为一过原点的倾斜直线;
②在第二个过程中,物体以第一个过程中的末速度做匀速直线运动,受到的拉力F2等于摩擦力,因接触面的粗糙程度与压力大小不变,故摩擦力大小不变,F2=f,此时拉力的功率与速度的关系为,因拉力F2与此时物体的速度v末均为定值,即功率大小不随时间变化,为一水平直线;
因F1>F2,且第一个过程末时刻的速度等于第二个过程初时刻的速度,所以第一个过程末时刻的功率大于第二个过程初时刻的功率(即图象中的转折处功率突然减小);所以,拉力的功率随时间变化的图象是如图中的D,故D正确,A、B、C错误;
故选B。
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【题目】已知引力常数G与下列哪些数据,可以计算出地球密度( )
A. 地球绕太阳运动的周期及地球离太阳的距离
B. 月球绕地球运行的周期及月球绕地球转的轨道半径
C. 人造地球卫星在地面附近绕行运行周期
D. 若不考虑地球自转,已知地球半径和重力加速度
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【题目】(11分)图1为验证牛顿第二定律的实验装置示意图。图中打点计时器的电源为50Hz的交流电源,打点的时间间隔用Δt表示。在小车质量未知的情况下,某同学设计了一种方法用来研究“在外力一定的条件下,物体的加速度与其质量间的关系”。
(1)完成下列实验步骤中的填空:
①平衡小车所受的阻力:小吊盘中不放物块,调整木板右端的高度,用手轻拨小车,直到打点计时器打出一系列________的点。
②按住小车,在小吊盘中放入适当质量的物块,在小车中放入砝码。
③打开打点计时器电源,释放小车,获得带有点迹的纸带,在纸带上标出小车中砝码的质量m。
④按住小车,改变小车中砝码的质量,重复步骤③。
⑤在每条纸带上清晰的部分,每5个间隔标注一个计数点。测量相邻计数点的间距s1,s2,…。求出与不同m相对应的加速度a。
⑥以砝码的质量m为横坐标,为纵坐标,在坐标纸上做出--m关系图线。若加速度与小车和砝码的总质量成反比,则与m处应成_________关系(填“线性”或“非线性”)。
(2)完成下列填空:
(ⅰ)本实验中,为了保证在改变小车中砝码的质量时,小车所受的拉力近似不变,小吊盘和盘中物块的质量之和应满足的条件是_______________________。
(ⅱ)设纸带上三个相邻计数点的间距为s1、s2、s3。a可用s1、s3和Δt表示为a=__________。图2为用米尺测量某一纸带上的s1、s3的情况,由图可读出s1=__________mm,s3=__________mm。由此求得加速度的大小a=__________m/s2。
(ⅲ)图3为所得实验图线的示意图。设图中直线的斜率为k,在纵轴上的截距为b,若牛顿定律成立,则小车受到的拉力为___________,小车的质量为___________。
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【题目】如图所示,质量m=50kg的运动员(可视为质点),在河岸上A点紧握一根长L=5.0m的不可伸长的轻绳,轻绳另一端系在距离水面高H=10.0m的O点,此时轻绳与竖直方向的夹角为θ=37°,C点是位于O点正下方水面上的一点,距离C点x=4.8m处的D点有一只救生圈,O、A、C、D各点均在同一竖直面内.若运动员抓紧绳端点,从台阶上A点沿垂直于轻绳斜向下以一定初速度v0跃出,当摆到O点正下方的B点时松开手,最终恰能落在救生圈内.(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2)求:
(1)运动员经过B点时速度的大小vB;
(2)运动员从台阶上A点跃出时的动能Ek;
(3)若初速度v0不一定,且使运动员最终仍能落在救生圈内,则救生圈离C点距离x将随运动员离开A点时初速度v0的变化而变化.试在下面坐标系中粗略作出x﹣v0的图象,并标出图线与x轴的交点.
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【题目】如图所示,真空中有平行正对金属板A、B,它们分别接在输出电压恒为U=9.0V的电源两端,金属板长L=40cm、两金属板间的距离d=3.2cm,A、B两板间的电场可以视为匀强电场。现使一电子从两金属板左侧中间以v0=2.0×107m/s的速度垂直于电场方向进入电场,然后从两金属板右侧射出。已知电子的质量m=0.9×10-30kg,电荷量e=1.6×10-19C,两极板电场的边缘效应及电子所受的重力均可忽略不计。求:
(1)电子在电场中运动时加速度a的大小;
(2)电子射出电场时在沿电场线方向上的侧移量y;
(3)从电子进入电场到离开电场的过程中,其动量增加量.
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【题目】已知万有引力常量G和下列各组数据,能计算出地球质量的是( )
A. 人造卫星在地面附近运行的速度和运行周期
B. 月球绕地球运行的周期及月球距地球的距离
C. 地球绕太阳运行的周期及地球离太阳的距离
D. 考虑地球自转时,已知地球的半径及重力加速度
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【题目】从同一地点出发,甲、乙两个物体沿同一方向做直线运动的速度—时间图象如图所示,则
A. 两物体相遇的时间是2s和6s
B. 乙物体先向前运动2s,随后向后运动
C. 两个物体相距最远的时刻是4s末
D. 4s后甲在乙前面
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【题目】用如图实验装置验证、组成的系统机械能守恒从高处由静止开始下落,上拖着的纸带打出一系列的点,对纸带上的点迹进行测量,即可验证机械能守恒定律图给出的是实验中获取的一条纸带:0是打下的第一个点,每相邻两计数点间还有4个点图中未标出,计数点间的距离如图所示已知、,则取,结果保留两位有效数字
(1)在纸带上打下记数点5时的速度______;
(2)在打点过程中系统动能的增量______J,系统势能的减少量______J,由此得出的结论是______;
(3)若某同学作出图象如图,则当地的实际重力加速度______.
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【题目】一竖直放置的半径为R=0.4m半圆形轨道与水平直轨道在最低点平滑连接。质量m=0.05kg的小球以一定的初速度沿直轨道向右运动,并沿圆轨道的内壁冲上去。如果小球经过N点时的速度v1=6m/s;小球经过轨道最高点M后作平抛运动,平抛的水平距离为x=1.6m,取重力加速度g=10m/s2。求:
(1)小球经过M时速度大小;
(2)小球经过M时对轨道的压力大小;
(3)小球从N点滑到轨道最高点M的过程中克服摩擦力所做的功。
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