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【题目】如图甲所示是一打桩机的简易模型。质量m=1kg的物块在恒定拉力F作用下从与铁钉接触处由静止开始运动,上升一段高度后撤去F,到最高点后自由下落,撞击铁钉后两者一起向下运动。若以初始状态物块与铁钉接触处为零势能点,物块上升过程中,机械能E与上升高度h的关系图象如图乙所示。撞击前不计所有摩擦和空气阻力,已知铁钉的质量为0.2kgg=10m/s2.则

A.物块在F作用下向上运动的加速度大小为

B.物块上升过程的最大速度为

C.物块上升到高度处拉力F的瞬时功率为12W

D.铁钉被撞击后瞬间速度大小为

【答案】AC

【解析】

A.除重力之外其它力做的功等于机械能的增加,即E=Fh,所以:

F==N=12N

根据牛顿第二定律可得:

a==2m/s2

A符合题意。

B.物体上升1m高度时速度最大,根据速度位移关系可得:

v==m/s=2m/s

B不符合题意。

C.物块上升到0.25m高度处时速度为:

v1===1m/s

拉力F的瞬时功率为

P=Fv1=12W

C符合题意。

D.物体撞击铁定前的速度为v0,全过程根据动能定理可得:Fh=,代入数据解得:v0=2m/s

碰撞过程中内力远大于外力,动量守恒,根据动量守恒定律可得:mv0=m+mv,代入数据解得:

v= m/s

D不符合题意。

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,两根平行粗糙金属导轨固定于绝缘水平面上,导轨左侧间连有阻值为r的电阻,两平行导轨间距为L。一根长度大于L、质量为m、接入电路的电阻也为r的导体棒垂直导轨放置并接触良好,导体棒初始均处于静止,导体棒与图中虚线有一段距离,虚线右侧存在竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场。现给导体棒一个水平向右的恒力,使其从静止开始做匀加速直线运动,进入磁场前加速度大小为a0,然后进入磁场,运动一段时间后达到一个稳定速度,平行轨道足够长,导体棒与平行导轨间的动摩擦因数处处相等,忽略平行轨道的电阻。求:

1)导体棒最后的稳定速度大小;

2)若导体棒从开始运动到达稳定速度的过程中,通过导轨左侧电阻的电荷量为q,求此过程中导体棒在磁场中运动的位移。

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【题目】如图,一粗细均匀的细管开口向上竖直放置,管内有一段高度为2.0cm的水银柱,水银柱下密封了一定量的理想气体,水银柱上表面到管口的距离为2.0cm。若将细管倒置,水银柱下表面恰好位于管口处,且无水银滴落,管内气体温度与环境温度相同。已知大气压强为76cmHg,环境温度为296K

1)求细管的长度;

2)若在倒置前,缓慢加热管内被密封的气体,直到水银柱的上表面恰好与管口平齐为止,求此时密封气体的温度。

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【题目】两个可视为质点的小球ab,用质量可忽略的刚性细杆相连,放置在一个光滑的半球面内,如图所示。已知小球ab的质量之比为,细杆长度、是球面半径的倍。两球处于平衡状态时,细杆与水平面的夹角θ

A. 45° B. 30° C. 22.5° D. 15°

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【题目】如图所示,在粗糙的水平地面上放着一左侧截面是半圆的柱状物体B,在B与竖直墙之间放置一光滑小球A,整个装置处于静止状态.现用水平力F缓慢拉动B向右移动一小段距离后,它们仍处于静止状态,在此过程中,下列判断正确的是

A.B对地面的压力逐渐增大

B.小球A对物体B的压力逐渐减小

C.墙面对小球A的支持力逐渐减小

D.拉力F逐渐减小

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【题目】如图所示,一个由水平粗糙部分和光滑竖直半圆弧部分组成的轨道,静止放置在光滑的水平面上,轨道水平部分长为L,半圆的半径为R。可视为质点的小物块以某一初速度从轨道水平部分右端滑上轨道,先是刚好到达与半圆弧圆心等高的位置,最后又恰好回到水平轨道的最右端,已知重力加速度为g

1)求小物块与水平轨道之间的动摩擦因数;

2)若固定轨道,给小物块同样的初速度,小物块恰好通过半圆弧的最高点,求小物块的初速度以及小物块与轨道的质量之比。

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【题目】如图所示,一根柔软的不可伸长的绝缘绳的一端固定于点,另一端系一个带电荷量为、质量为的小球。空间中有水平向左的匀强电场。小球在之间左右摆动,为竖直线,的中点,。忽略空气阻力,忽略绳的质量,重力加速度为,则下列说法正确的是(  )

A.小球带正电

B.匀强电场的场强大小为

C.匀强电场中点的电势低于点的电势

D.小球运动的过程与过程相比较,过程电势能减小量大

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【题目】如图为一同学利用压力传感器探究弹力与弹簧伸长量关系的装置示意图,水平放置的压力传感器上叠放着连接轻弹簧的重物,左侧固定有竖直直尺。静止时弹簧上端的指针指示如图所示,表格中记录此时压力传感器的示数为6.00N;缓慢竖直向上拉动弹簧,分别记录指针示数和对应的传感器示数如表中所示。

传感器示数N(N)

6.00

4.00

3.00

1.00

0

指针示数x(cm)

14.60

15.81

18.19

19.40

(1)补充完整表格中直尺的读数________

(2)在以传感器示数N为纵轴、指针示数x为横轴的坐标系中,描点画出N-x图像_____,并根据图像求得弹簧的劲度系数为_________N/m(结果保留3位有效数字)

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【题目】如图甲所示为足够长、倾斜放置的平行光滑导轨,处在垂直斜面向上的匀强磁场中,导轨上端接有一定值电阻,导轨平面的倾角为,金属棒垂直导轨放置,用一平行于斜面向上的拉力F拉着金属棒由静止向上运动,金属棒的质量为0.2kg,其速度大小随加速度大小的变化关系如图乙所示,且金属棒由静止加速到最大速度的时间为1s,金属棒和导轨的电阻不计,sin=0.6cos=0.8g10m/s2,则(  )

A.F为恒力

B.F的最大功率为0.56W

C.回路中的最大电功率等于0.56W

D.金属棒由静止加速到最大速度这段时间内定值电阻上产生的焦耳热是0.26J

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