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【题目】避险车道是避免恶性交通事故的重要设施,由制动坡床和防撞设施等组成,如图竖直平面内,制动坡床视为与水平面夹角为的斜面。一辆长12 m的载有货物的货车因刹车失灵从干道驶入制动坡床,当车速为23 m/s时,车尾位于制动坡床的低端,货物开始在车厢内向车头滑动,当货物在车厢内滑动了4 m时,车头距制动坡床顶端38 m,再过一段时间,货车停止。已知货车质量是货物质量的4倍,货物与车厢间的动摩擦因数为04;货车在制动坡床上运动到的坡床阻力大小为货车和货物总重的044倍。货物与货车分别视为小滑块和平板,取。求:

1货物在车厢内滑动时加速度的大小和方向;

2制动坡床的长度。

【答案】15m/s2方向沿斜面向下298m

【解析】

试题分析:1设货物的质量为m,货物在车厢内滑动过程中,货物与车厢的动摩擦因数μ=04,受摩擦力大小为f,加速度大小为a1,则

联立①②并代入数据得a1=5 m/s③

a1的方向沿制动坡床向下。

2设货车的质量为M,车尾位于制动坡床底端时的车速为v=23 m/s。货车在车厢内开始滑动到车头距制动坡床顶端s0=38m的过程中,用时为t,货物相对制动坡床的运动距离为s1,在车厢内滑动的距离s=4m,货车的加速度大小为a2,货车相对制动坡床的运动距离为s2。货车受到制动坡床的阻力大小为F,F是货车和货物总重的k倍,k=044,货车长度l0=12m,

制动坡床的长度为l,则

联立①②③-⑨并代入数据得

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】某实验小组用如图所示的装置探究质量一定时加速度与力的关系。用铁架台将两块固定有定滑轮的木板架起,木板的右端固定了两个打点计时器,将两个质量相等的小车AB放置在木板右端,用细线绕过滑轮组后与两小车相连。两条纸带穿过打点计时器后分别与小车连接在一起。将两个打点计时器接在同一个电源上,确保可将它们同时打开或关闭。实验时,甲同学将两小车按住,乙同学先在动滑轮下方挂上一个钩码,再接通电源使打点计时器开始工作。打点稳定后,甲将两辆小车同时释放。在小车撞到定滑轮前,乙断开电源,两打点计时器同时停止工作。取下两条纸带,通过分析处理纸带记录的信息,可以求出两小车的加速度,进而完成实验。

请回答以下问题:

1)下图为小车A后面的纸带,纸带上的0123456为每隔4个打印点选取的计数点,相邻两计数点间的距离如图中标注,单位为cm。打点计时器所用电源的频率为50Hz,则小车A的加速度a1= m/s2(结果保留两位有效数字)。同样测出车B的加速度a2,若a1∶a2近似等于 ,就可说明质量一定的情况下,物体的加速度与其质量成正比。

2)丙同学提出,不需测出两小车加速度的数值,只量出两条纸带上从第一个打印点到最后一个打印点间的距离x1x2,也能完成实验探究。他的验证方法是 ,理由是

3)下列操作中,对减少实验误差有益的是

A.换用质量大一些的钩码

B.换用质量大一些的小车

C.调整定滑轮的高度,使牵引小车的细线与木板平行

D.平衡小车运动时受到的摩擦力时,将细线与小车连接起来

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】学习了传感器之后,在研究小车加速度与所受合外力的关系实验中时,甲、乙两实验小组引进位移传感器力传感器,分别用如图(a)、(b)所示的实验装置实验,重物通过细线跨过滑轮拉相同质量小车,位移传感器(B)随小车一起沿水平轨道运动,位移传感器(A)固定在轨道一端.甲组实验中把重物的重力作为拉力F,乙组直接用力传感器测得拉力F,改变重物的重力重复实验多次,记录多组数据,并画出a-F图像。

1)甲组实验把重物的重力作为拉力F的条件:_________。(重物质量为M,小车与传感器质量为m

2)图(c)中符合甲组同学做出的实验图像的是______;符合乙组同学做出的实验图像的是________。(选填

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】《割绳子》是一款风靡世界的休闲游戏。玩家需要通过剪断绳索,让绑着的糖果掉入怪兽嘴里。如图是其中的某个关卡,开始时,一端连有糖果的绳索处于水平状态,另一端固定在O点上,绳索长度为R,图中的怪兽A相对O点水平和竖直位移分别为R和2R,怪兽B位于O点正上方R处,C处为喷气装置,可为糖果提供水平向右的动力或者阻力,该装置相对O点的竖直位移为R,已知糖果质量为m,重力加速度为g,题中涉及物体都可视作质点处理,糖果由水平位置开始静止释放,回答下列问题:

1糖果运动到最低点时,其对绳子的拉力为多大?

2试通过分析说明,糖果运动至最低点时,剪短绳索,能否被怪兽A吃到。若能,请说明理由;若不能,则计算说明怪兽A在同一高度的什么位置才能吃到糖果。

3显然,喷气装置提供额外的能量之后,糖果才有可能被怪兽B吃到,请问这部分额外能量最少为多少?

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图,一质量为m的条形磁铁用细线悬挂在天花板上,细线从一水平金属圆环中穿过。现将环从位置Ⅰ释放,环经过磁铁到达位置Ⅱ。设环经过磁铁上端和下端附近时细线的张力分别为T1和T2,重力加速度大小为g,则

A.T1>mg,T2>mg B.T1<mg,T2<mg

C.T1>mg,T2<mg D.T1<mg,T2>mg

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【题目】很多人喜欢到健身房骑车锻炼,某同学根据所学知识设计了一个发电测速装置,如图所示。自行车后轮置于垂直车身平面向里的匀强磁场中,后轮圆形金属盘在磁场中转动时,可等效成一导体棒绕圆盘中心O转动。已知磁感应强度B=0.5T,圆盘半径l=0.3m,圆盘电阻不计。导线通过电刷分别与后轮外边缘和圆心O相连,导线两端a、b间接一阻值R=10Ω的小灯泡。后轮匀速转动时,用电压表测得a、b间电压U=0.6V。

(1)与a连接的是电压表的正接线柱还是负接线柱?

(2)圆盘匀速转动10分钟,则此过程中产生了多少电能

(3)自行车车轮边缘线速度是多少?

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【题目】我国将于2022年举办冬奥会,跳台滑雪是其中最具观赏性的项目之一如图所示,质量m=60 kg的运动员从长直滑道AB的A处由静止开始以加速度a=3.6 m/s2匀加速滑下,到达助滑道末端B时速度vB=24 m/s,A与B的竖直高度差H=48 m为了改变运动员的运动方向,在助滑道与起跳台之间用一段弯曲滑道衔接,其中最低点C处附近是一段以O为圆心的圆弧。助滑道末端B与滑道最低点C的高度差h=5 m,运动员在BC间运动时阻力做功W=1 530 J,取g=10 m/s2

(1)求运动员在AB段下滑时受到阻力Ff的大小;

(2)若运动员能够承受的最大压力为其所受重力的6倍,则C点所在圆弧的半径R至少应为多大。

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【题目】如图所示,为连续的弹性介质中间隔相等的若干质点,e点为波源,时刻从平衡位置开始向上做简谐运动,振幅为,周期为。在波的传播方向上,后一质点比前一质点迟开始振动。时,x轴上距e点2.0m的某质点第一次到达最高点,则(

A.该机械波在弹性介质中的传播速度为

B.该机械波的波长为2m

C.图中相邻质点间距离为0.5m

D.当a点经过的路程为9cm时,h点经过的路程为12cm

E.当b点在平衡位置向下振动时,c点位于平衡位置的上方

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【题目】用图甲所示装置探究加速度与力、质量的关系.请思考并完成相关内容:

1)实验时,为平衡摩擦力,以下操作正确的是_______

A.连着砂桶,适当调整木板右端的高度,直到小车被轻推后沿木板匀速运动

B.取下砂桶,适当调整木板右端的高度,直到小车被轻推后沿木板匀速运动

C.取下砂桶,适当调整木板右端的高度,直到小车缓慢沿木板做直线运动

2)图乙是实验中得到的一条纸带,已知相邻计数点间还有四个点未画出,打点计时器所用电源频率为50Hz,由此可求出小车的加速度a=_______m/s2(计算结果保留三位有效数字).

3)一组同学在保持木板水平时,研究小车质量一定的情况下加速度a与合外力F的关系,得到如图丙中所示的a﹣F图线.则小车运动时受到的摩擦力f=_______N;小车质量M=_______kg.若该小组正确完成了步骤(1),得到的a﹣F图线应该是图丙中的_______(填“②”“③”“④”).

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