【题目】在2008年北京残奥会开幕式上,运动员手拉绳索向上攀登,最终点燃了主火炬,体现了残疾运动员坚忍不拔的意志和自强不息的精神。为了探究上升过程中运动员与绳索和吊椅间的作用,可将过程简化。一根不可伸缩的轻绳跨过轻质的定滑轮,一端挂一吊椅,另一端被坐在吊椅上的运动员拉住,如图所示。设运动员的质量为65kg,吊椅的质量为15kg,不计定滑轮与绳子间的摩擦。重力加速度取g=10m/s2。当运动员与吊椅一起正以加速度a=1m/s2上升时,试求:
(1)运动员竖直向下拉绳的力;
(2)运动员对吊椅的压力。
【答案】
(1)设运动员和吊椅的质量分别为M和m,绳拉运动员的力为F,以运动员和吊椅整体为研究对象,受到重力的大小为(M+m)g、向上的拉力为2F,根据牛顿第二定律得:2F- (M+m)g=(M+m)a,解得:F=440 N 根据牛顿第三定律,运动员拉绳的力大小为440 N,方向竖直向下
(2)以运动 员为研究对象,运动员受到三个力的作用:重力大小Mg、绳的拉力F、吊椅对运动员的支持力FN。根据牛顿第二定律得:F+FN-Mg=Ma,解得:FN=275 N 根据牛顿第三定律,运动员对吊椅的压力大小为275 N,方向竖直向下
【解析】(1)设运动员和吊椅的质量分别为M和m , 绳拉运动员的力为F , 以运动员和吊椅整体为研究对象,受到重力的大小为(M+m)g、向上的拉力为2F , 根据牛顿第二定律得:2F- (M+m)g=(M+m)a , 解得:F=440 N 根据牛顿第三定律,运动员拉绳的力大小为440 N,方向竖直向下。(2)以运动 员为研究对象,运动员受到三个力的作用:重力大小Mg、绳的拉力F、吊椅对运动员的支持力FN。根据牛顿第二定律得:F+FN-Mg=Ma , 解得:FN=275 N 根据牛顿第三定律,运动员对吊椅的压力大小为275 N,方向竖直向下.
本题考查了牛顿运动定律
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【题目】如图甲所示,在x轴上有一个点电荷Q(图中未画出),A、B为x轴上的两点,以x轴的正方向为电场力的正方向,放在A、B两点的检验电荷受到的电场力与其所带电荷量的关系如图乙所示.则( )
A. 点电荷Q带正电
B. 点电荷Q在A、B之间
C. A点的电场强度大小为5×103N/C
D. 将一个带正电的点电荷从A移到B,电场力做的总功为负值
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【题目】如图所示为A、B两质点在同一直线上运动的位移﹣时间(x﹣t)图象.A质点的图象为直线,B质点的图象为过原点的抛物线,两图象交点C、D坐标如图.下列说法不正确的是( )
A. t1~t2时间段内B质点的平均速度与A质点匀速运动的速度相等
B. A、B相遇两次
C. A在B前面且离B最远时,B的位移为
D. 两物体速度相等的时刻一定在t1~t2时间段内的中间时刻
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【题目】如图所示,两个不带电的导体A和B,用一对绝缘柱支持使它们彼此接触.把一带正电荷的物体C置于A附近,贴在A、B下部的金属箔都张开,( )
A. 此时A带正电,B带负电
B. 此时A电势低,B电势高
C. 移去C,贴在A、B下部的金属箔都闭合
D. 先把A和B分开,然后移去C,贴在A、B下部的金属箔都闭合
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【题目】某校物理兴趣小组决定举行遥控赛车比赛。比赛路径如图所示,赛车从起点A出发,沿水平直线轨道运动L后,由B点进入半径为R的光滑竖直圆轨道,离开竖直圆轨道后继续在光滑平直轨道上运动到C点,并能越过壕沟。已知赛车质量m=0.1kg,通电后以额定功率P=1.5W工作,进入竖直轨道前受到阻力恒为0.3N,随后在运动中受到的阻力均可不记。图中L=10.00m,R=0.32m,h=1.25m,S=1.50m。问:要使赛车完成比赛,电动机至少工作多长时间?(取g=10 m/s2)
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【题目】如图所示,一质量m=0.4kg的小物块,以v0=2m/s的初速度,在与斜面成某一夹角的拉力F作用下,沿斜面向上做匀加速运动,经t=2s的时间物块由A点运动到B点,A、B之间的距离L=10m.已知斜面倾角θ=30°,物块与斜面之间的动摩擦因数μ= .重力加速度g取10m/s2 .
(1)求物块加速度的大小及到达B点时速度的大小.
(2)拉力F与斜面的夹角多大时,拉力F最小?拉力F的最小值是多少?
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【题目】如图甲所示,有一块木板静止在足够长的粗糙水平面上,木板质量为M=4kg,长为L=1.4m;木块右端放的一小滑块,小滑块质量为m=1kg,可视为质点.现用水平恒力F作用在木板M右端,恒力F取不同数值时,小滑块和木板的加速度分别对应不同数值,两者的a﹣F图象如图乙所示,取g=10m/s2 . 求:
(1)小滑块与木板之间的滑动摩擦因数,以及木板与地面的滑动摩擦因数.
(2)若水平恒力F=27.8N,且始终作用在木板M上,当小滑块m从木板上滑落时,经历的时间为多长.
答:经历的时间为2s.
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【题目】如图所示,几位同学在做“摇绳发电”实验:把一条长导线的两端连在一个灵敏电流计的两个接线柱上,形成闭合回路.两个同学迅速摇动AB这段“绳”.假设图中情景发生在赤道,地磁场方向与地面平行,由南指向北.图中摇“绳”同学是沿东西站立的,甲同学站在西边,手握导线的A点,乙同学站在东边,手握导线的B点.则下列说法正确的是( )
A. 当“绳”摇到最高点时,“绳”中电流最大
B. 当“绳”摇到最低点时,“绳”受到的安培力最大
C. 当“绳”向下运动时,“绳”中电流从A流向B
D. 在摇“绳”过程中,A点电势总是比B点电势高
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【题目】某实验小组用如图甲所示的实验装置测当地的重力加速度,图中A、B是两个光电门,钢球自由下落过程中,先后通过光电门A、B,钢球通过光电门A时与光电门相连的光电计时器开始计时,通过光电门B时就停止计时,得到钢球从A运动B所用的时间t,用刻度尺测出A、B间的高度h,保持小球下落的位置不变,保持光电门B的位置不变,改光电门A的位置,重复前面的实验,测出多组h、t的值.
(1)根据测得的多组h、t的值,算出每组的 ,作出 图象,则图象应是图乙中的 .
(2)图线与纵轴的交点表示 , 要求出重力加速度,必须求出图线的 , 若求出的图线的这个量用k表示,则当地的重力加速度为 .
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