【题目】如图所示为一风洞实验装置示意图,一质量为的小球套在一根固定的直杆上,直杆与水平面夹角为。现小球在F=20N的竖直向上的风力作用下,从点静止出发向上运动,已知杆与球间的动摩擦因数。(sin37°=0.6,con37°=0.8, g=10m/s2)
试求:
(1)小球运动的加速度;
(2)若作用后小球到达点,此时使风力大小不变,方向立即改为水平向左。则从改变风力 开始计时,小球经多长时间将回到点。
【答案】(1)2m/s2;(2)0.54s。
【解析】
试题分析:
(1)在风力F作用时有:(F-mg)sin37-μ(F-mg)cos37=ma;
a1=2m/s2,方向沿杆向上;此时小球速度v=a1t1=6m/s;
(2)风力方向改变后,小球加速度为a2
则mgsin37-Fcos37-μN=ma2;N+mgcos37=Fsin37
解得a2=24m/s2,
经过时间t2到达最高点,t2==0.25s;
此处距B点的位移s=t2=0.75m
小球下滑时的加速度这a3,则mgsin37+Fcos37-μN=ma3,解得a3=18m/s2,
下滑到B点的时间为t3,则s=a3t32,解得t=s;
所以t=t2+t3=0.54s。
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【题目】如图所示,匀强磁场的方向竖直向上,磁感应强度的大小为B0,电阻为R、边长为L的正方向线框abcd水平放置,OO′为过ad、bc两边中点的直线,线框全部位于磁场中.现将线框右半部固定不动,而将线框左半部以角速度ω绕OO′为轴向上匀速转动,如图中虚线所示,要求:
(1)写出转动过程中线框中产生的感应电动势的表达式;
(2)若线框左半部分绕OO′向上转动90°,求此过程中线框中产生的焦耳热;
(3)若线框左半部分转动60°后固定不动,此时磁感应强度随时间按B=B0+kt变化,k为常量,写出磁场对线框ab边的作用力随时间变化的关系式。
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【题目】如右图所示,左侧是倾角为600的斜面,右侧是圆弧面的物体固定在水平地面上,圆弧面底端切线水平,一根两端分别系有质量为m1、m2两小球的轻绳跨过其顶点上的小滑轮.当小球处于平衡状态时,连结m2 小球的轻绳与水平线的夹角为60°,不计一切摩擦,两小球可视为质点.则两小球的质量之比m1:m2等于( )
A.2:3 B.1:l C.3:2 D.3:4
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【题目】下列关于质点的说法中,正确的是( )
A.质点是一个理想化模型,实际上并不存在,所以,引入这个概念没有多大意义
B.体积很小、质量很小的物体都可看成质点
C.不论物体的体积、质量多大,只要物体的形状和大小对所研究的问题没有影响或影响可以忽略不计,就可以看成质点
D.只有低速运动的物体才可看成质点,高速运动的物体不可看作质点
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【题目】下列各组物理量中,全部是矢量的是( )
A.位移、时间、速度、加速度
B.质量、路程、速度、平均速度
C.速度、平均速度、位移、加速度
D.位移、路程、时间、加速度
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【题目】 “研究共点力的合成”的实验情况如图甲所示,其中A为固定橡皮筋的图钉,O为橡皮筋与细绳的结点,OB和OC为细绳,图乙是在白纸上根据实验结果画出的图示.
(1)本实验用的弹簧测力计示数的单位为N,图甲中与B相连的弹簧测力计的示数为 N。
(2)如果没有操作失误,图乙中的F与F′两力中,方向一定沿AO方向的是 .
(3)(单选题)本实验采用的科学方法是 .
A.理想实验法 B.等效替代法
C.控制变量法 D.建立物理模型法
(4)(多选题)实验中可减小误差的措施有 .
A、两个分力F1、F2的大小要尽量大些
B、两个分力F1、F2间夹角要尽量大些
C、拉橡皮筋的细绳要稍长一些
D、拉橡皮筋时,弹簧测力计、橡皮筋、细绳应贴近木板且与木板平面平行
(5)该实验的结论是:在误差允许的范围内,力的合成遵循 法则 .
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【题目】一台起重机匀加速地将质量m=1.0×103kg的货物由静止竖直吊起,在2.0s末货物的速度达到v=4.0m/s。求:
(1)货物运动的加速度大小;
(2)起重机对货物的拉力大小;
(3)在2秒内,起重机对货物所做的功;
(4)2秒末起重机的瞬时功率(不计额外功);
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【题目】如图是验证机械能守恒定律的实验.小圆柱由一根不可伸长的轻绳拴住,轻绳另一端固定于O点.将轻绳拉至水平后由静止释放.在最低点附近放置一组光电门,测出小圆柱运动到最低点的挡光时间△t,再用游标上有20等分的游标卡尺测出小圆柱的直径d,如图所示,重力加速度为g.则
(1)小圆柱的直径d= cm;
(2)测出悬点到圆柱重心的距离,若等式_______成立,说明小圆柱下摆过程机械能守恒;
(3)若在悬点O安装一个拉力传感器,测出绳子上的拉力F,则验证小圆柱作圆周运动在最低点向心力的公式还需要测量的物理量是 (用文字和字母表示),若等式F=___________成立,则可验证小圆柱作圆周运动在最低点向心力的公式.
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