【题目】如图,质量为m=2kg的小物块在与水平成37o的恒力F作用下由静止开始沿粗糙水平面AB运动,4s末恰好到达B点时迅速撤去F,物体继续沿倾角为37o的足够长的粗糙斜面BC运动.已知物体与水平面和斜面间的动摩擦因数均为=0. 5,物体在水平面上运动的AB间距离为4m,不计物体在B点的能量损失.(已知sinα=0.6,cosα=0.8)求:
(1)小物块所受到的恒力F;
(2)小物块从B点沿斜面向上运动,到返回B点所用的时间.
【答案】(1)10N;(2)0.65s
【解析】
(1)根据物块沿水平面的运动得:
根据牛顿第二定律得:
Fcos37o-(mg-Fsin37o)= ma1
解得恒力大小:
F=10N
(2)物块到达B点时的速度为:
vB=a1 t1
物块沿斜面上滑时加速度为a2,则:
mgsin37o+mgcos37o=ma2
a2=10m/s2
物块沿斜面上滑时间t2,则
vB=a2 t2
t2=0.2s
物块沿斜面上滑的最大位移:
x2=0.2m
物块沿斜面下滑时加速度为a3,则:
mgsin37o-mgcos37o=ma3
a3=2m/s2
物块沿斜面下滑时间为t3,则:
s=0.45s
物块在斜面上运动的时间为:
t= t2+ t3=0.65s
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【题目】高压锅有很好的密封性,基本上不会漏气.锅盖中间有一个排气孔,上面套有类似砝码的限压阀,将排气孔堵住.当给高压锅加热时,锅内气体压强增加到一定程度时,气体就能把限压阀顶起来,部分蒸汽从排气孔排出锅外,已知某高压锅的限压阀的质量是0.08kg,排气孔横截面积为5mm2,则锅内气体的压强最大可达多少?已知压强每增加3.5×103 Pa,水的沸点相应增加1 ℃,则这只高压锅内能达到的最高温度是多少?计算结果保留一位小数 (g取10 m/s2,大气压强p0=1.0×105 Pa)
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【题目】如图,体积为V、内壁光滑的圆柱形导热气缸顶部有一质量和厚度均可忽略的活塞;气缸内密封有温度为2.4T0、压强为1.2p0的理想气体.p0和T0分别为大气的压强和温度.已知:气体内能U与温度T的关系为U=αT,α为正的常量;容器内气体的所有变化过程都是缓慢的.求
(i)气缸内气体与大气达到平衡时的体积V1;
(ii)在活塞下降过程中,气缸内气体放出的热量Q。
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【题目】如图所示,AB为固定水平长木板,长为L,C为长木板的中点,AC段光滑,CB段粗糙,一原长为的轻弹簧一端连在长木板左端的挡板上,另一端连一物块,开始时将物块拉至长木板的右端B点,由静止释放物块,物块在弹簧弹力的作用下向左滑动,已知物块与长木板CB段间的动摩擦因数为μ,物块的质量为m,弹簧的劲度系数为k,且,物块第一次到达C点时,物块的速度大小为v0,这时弹簧的弹性势能为E0,不计物块的大小,则下列说法正确的是( )
A.物块最终会做简谐运动,振幅为
B.物块可能会停在CB面上某处
C.弹簧开始具有的最大弹性势能为
D.最终系统损失的机械能为
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【题目】如图1所示,a、b为某种物质的两个分子,以a为原点,沿两分子连线建立r轴。如果选取两个分子相距无穷远时的势能为零,则作出的两个分子之间的势能与它们之间距离r的关系图线如图2所示。假设分子a固定不动,分子b只在ab间分子力的作用下运动(在x轴上)。当两分子间距离为时,b分子的动能为()。
(1)求a、b分子间的最大势能;
(2)并利用图2,结合画图说明分子b在x轴上的运动范围;
(3)若某固体由大量这种分子组成,当温度升高时,物体体积膨胀。试结合图2所示的关系图线,分析说明这种物体受热后体积膨胀的原因。
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【题目】如图所示的电路中,灯泡A和灯泡B原来都是正常发光的,现在突然灯泡A比原来变暗了些,灯泡B比原来变亮了些,则电路中出现的故障可能是( )
A. R1、R2同时短路B. R1短路
C. R3断路D. R2断路
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【题目】已知某星球半径R,宇航员在该星球表面研究了带电粒子在电场中的运动情况,如图所示,x轴沿水平方向,y轴竖直向上.第一象限中有沿x轴的正方向的匀强电场,第二象限中有沿y轴负方向的匀强电场,两电场的电场强度大小均为E.一个质量为m,电荷量为q的带电质点以初速度v0从x轴上P(-L,0)点射入第二象限,已知带电质点在第二象限中做直线运动,并且能够连续两次通过y轴上的同一个点Q(未画出),万有引力常量为G.求:
(1)该星球的质量M;
(2)初速度v0与x轴正方向的夹角;
(3)P、Q两点间的电势差UPQ;
(4)带电质点在第一象限中运动所用的时间.
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【题目】某同学在实验室做“探究弹簧弹力的大小与伸长量的关系”实验时,将弹簧悬挂在铁架台上,将刻度尺竖直固定在弹簧一侧,刻度尺的零刻度线刚好与弹簧上端相齐,读出此时弹簧的长度=25.35cm。在弹簧下端悬挂1个钩码时,弹簧的长度为L1;每次增加1个钩码,分别读出弹簧长度为L2、L3……。已知单个钩码的质量为m=50g,重力加速度g=9.8N/kg。
(1)L1的读数如图所示,将L1的数值填入下表__________。
代表符号 | L0 | L1 | L2 | L3 | L4 | L5 | L6 | L7 |
数值/cm | 25.35 |
| 29.35 | 31.30 | 33.40 | 35.35 | 37.40 | 39.35 |
(2)该同学根据表中的数据做出m-L图像,如图所示。其中图像横轴代表弹簧的长度,纵轴代表所悬挂钩码的质量。除第2组数据外,其它数据已在坐标系中描绘出对应点。请将第2组数据的对应点标记在相应位置,并绘出m-L图像__________。
(3)由图像可知,该弹簧的劲度系数k=__________N/m(结果保留两位小数)。
(4)另一同学在家测弹簧的劲度系数。他将弹簧挂在桌子的边缘,如图所示,找到了质量为m的3个同样的铁锁和一把刻度尺,实验时,他将刻度尺竖直立在桌腿边缘靠近弹簧的位置。当挂1个铁锁时,弹簧的指针指在l1位置;当挂3个铁锁时,弹簧的指针指在l2位置。重力加速度为g。由此可得该弹簧的劲度系数k=________(用l1、l2、m、g表示)。
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【题目】如图所示,电源电动势为E,内阻为r,合上开关S后各电灯恰能正常发光.如果某一时刻电灯L1的灯丝烧断,则( )
A.L2、L3变亮,L4变暗
B.L3变亮,L2、L4变暗
C.L4变亮,L2、L3变暗
D.L3、L4变亮,L2变暗
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