【题目】如图所示,在倾角为30的足够长的光滑的斜面上有一质量为m的物体,它受到沿斜面方向的力F的作用。力F可按图(a)、(b)(c)、(d)所示的四种方式随时间变化(图中纵坐标是F与mg的比值,力沿斜面向上为正)。已知此物体在t=0时速度为零,若用v1、v2、v3、v4分别表示上述四种受力情况下物体在3秒末的速率,则这四个速率中最大的是( )
A.v1B.v2C.v3D.v4
【答案】C
【解析】
试题物体受到重力、支持力与拉力作用,物体所受到的合力等于拉力F与重力平行于斜面向下的分力之和,重力的斜向下分力Gx =mgsin30°=0.5mg;
如图(a)所示,在前两秒内,F=0.5mg,方向向下,物体受到的合力为mg,方向向下,物体向下做加速度为g的匀加速运动,在第3s内,物体受到的合力为零,物体做匀速直线运动,则3s末物体速度v=2g;
如图(b)所示,0~1s,物体所受合力为零,物体静止,在1s~2s内,物体向下做匀加速运动,加速度为0.5g,在2s~3s内,物体向下做匀加速运动,加速度为g,3s末物体速度v=0.5g×1+g×1=1.5g;
如图(c)所示,物体在0~1s内向下做匀加速运动a=0.5g,在1~3s内,向下做匀加速运动加速度为g,3s末速度v=2.5g;
如图(d)所示,物体在0~2s内向下做匀加速直线运动,加速度为g,在2~3s内,向下做匀减速运动,加速度为0.5g,3s末速度v=2g-0.5g=1.5g;故这四个速率中最大的是v3.故C正确;
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【题目】将一束等离子体(即高温下电离的气体,含有大量带正电和带负电的微粒,而从整体上来说呈电中性)喷入磁场,由于等离子体在磁场力的作用下运动方向发生偏转,磁场中的两块金属板A和B上就会聚集电荷,从而在两板间产生电压.在图示磁极配置的情况下,下列表述正确的是( )
A. 金属板A的电势较高
B. 通过电阻R的电流方向是b→R→a
C. 等离子体在A、B间运动时,磁场力对等离子体做正功
D. 等离子体在A、B间运动时,磁场力对等离子体不做功
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【题目】在做“研究匀变速直线运动”的实验时,得到一条纸带如图所示,A、B、C、D、E、F、G为计数点,每两个计数点间还有4个点未画出, , ,,.
(1)为了达到实验的目的,除了有电磁打点计时器含频率为50Hz的电源、纸带、小车、细绳、导线、钩码、长木板外,还需要的测量仪器有______ ;
(2)电磁打点计时器所用的电源为____(填直流电源或交流电源),打点周期为___ s,图中两计数点的时间间隔T=______ s;
(3)打点计时器在打B点时小车的瞬时速度vB______m/s(计算时保留两位有效数字);
(4)采用“逐差法”计算小车的加速度的表达式为______ .
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【题目】如图甲,轻弹簧一端固定在地面上,在弹簧上端轻轻放上质量为M的物块,物块的振幅为A。现把该轻弹簧放在光滑水平轨道上,左端固定,右端连接质量为的竖直挡板,处于原长时挡板位于轨道上的B点。水平轨道的右侧与倾角为37°的斜面在D点平滑连接,斜面与圆轨道相切于E点,斜面长度x和圆轨道的半径R相等,A,OF、OG分别是圆轨道的水平半径和竖直半径,B、C、D、E、F、G均在同一竖在面内,斜面和圆弧轨道均是粗糙的。用物块M通过挡板压缩弹簧到C点,使BC=2A,从静止释放,M与挡板分离后冲上斜面,恰好能运动到G点。物块在圆弧上EF、FG两段上克服摩擦力做的功相等,在F点时对轨道的压力=3.2Mg,已知sin37°=0.6,co37°=0.8,重力加速度为g,求:
(1)甲图中弹簧的最大弹性势能;
(2)物块与挡板脱离时的速度大小;
(3)物块在圆弧FG段上克服摩擦力做的功;
(4)物块与斜面之间的动摩擦因数。
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【题目】“碰撞中的动量守恒”实验装置如图甲所示,让质量为m1的小球A从斜槽上的某一位置自由滚下,与静止在支柱上质量为m2的小球B发生对心碰撞.
(1)安装轨道时,要求轨道末端____________.
(2)两小球的质量应满足m1____________m2
(3)用游标卡尺测小球直径时的读数如图乙所示,则小球的直径d=___________cm.
(4)实验中还应测量的物理量是_______
A.两小球的质量m1和m2
B.小球A的初始高度h
C.轨道末端切线离地面的高度H
D.两小球平抛运动的时间t
E.球A单独滚下时的落地点P与O点距离SOP
F.碰后A、B两小球的落地点M、N与O点距离SOM和SON
(5)若碰撞中动量守恒,根据图中各点间的距离,下列式子可能成立的是_______
A. B.
C. D.
(6)若碰撞为弹性碰撞,除动量守恒外,还需满足的关系式是________.(用所测物理量的字符表示)
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【题目】如图所示,物体从光滑斜面的顶端A点由静止开始匀加速下滑,经过B点后进入粗糙的水平面做匀减速运动(设经过B点前后速度大小不变),最后停在C点.每隔0.2s通过速度传感器测量物体的速度,下表给出了部分测量数据(g=10m/s2)。求:
(1)在水平面上匀减速运动的加速度?
(2)从开始运动到停止所用的总时间?
(3)斜面的长度L?
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【题目】如图,两劲度系数均为k的同样的轻弹性绳的上端固定在一水平面上,下端悬挂一质量为m的小物块。平衡时,轻弹性绳与水平面的夹角为0,弹性绳长度为l0.现将小物块向下拉一段微小的距离后从静止释放。
(1)证明小物块做简谐振动;
(2)若k=0.50N/m、m=50g、0=30°、l0=2.0m,重力加速度g=9.8 m/s。,求小物块做简谐振动的周期T;
(3)当小物块下拉的距离为0.010m时,写出此后该小物块相对于平衡位置的偏离随时间变化的方程。已知:当x<<1时,, .
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【题目】一物体以某一初速度在粗糙的水平面上做匀减速直线运动,最后静止下来.若物体在最初5 s内通过的位移与最后5 s内通过的位移之比为x1∶x2=11∶5,物体运动的加速度大小为a=1 m/s2,则( )
A. 物体运动的时间可能大于10 s
B. 物体在最初5 s内通过的位移与最后5 s内通过的位移之差为x1-x2=15 m
C. 物体运动的时间为8 s
D. 物体的初速度为10 m/s
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【题目】研究小车匀变速直线运动的实验装置如图(a)所示,其中斜面倾角θ可调,打点计时 器的工作频率为50HZ,纸带上计数点的间距如图(b)所示,图中每相邻两点之间还有4个记 录点未画出。
(1)部分实验步骤如下:
A.测量完毕,关闭电源,取出纸带
B.接通电源,待打点计时器工作稳定后放开小车
C.将小车依靠在打点计时器附近,小车尾部与纸带相连
D.把打点计时器固定在平板上,让纸穿过限位孔
上述实验步骤的正确顺序是:__________(用字母填写)。
(2)图(b)中标出的相邻两计数点的时间间隔T=_________s。
(3)为了充分利用记录数据,减小误差,小车加速度大小的计算式应为a=__________(用T、s1、s2、s3、s4、s5、s6表示)。
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