【题目】如图所示,斜面倾角为θ,斜面上AB段光滑,其它部分粗糙,且斜面足够长.一带有速度传感器的小物块(可视为质点),自A点由静止开始沿斜面下滑,速度传感器上显示的速度与运动时间的关系如下表所示:
时间(s) | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | …. |
速度(m/s) | 0 | 6 | 12 | 17 | 21 | 25 | 29 | … |
取g=10m/s2,求:
(1)斜面的倾角θ多大?
(2)小物块与斜面的粗糙部分间的动摩擦因数μ为多少?
(3)AB间的距离xAB等于多少?
【答案】(1)斜面的倾角θ为37°;
(2)小物块与斜面的粗糙部分间的动摩擦因数μ为为0.25;
(3)AB间的距离xAB等于18.75m
【解析】试题分析:(1)当小物块在AB段运动时,设加速度为a1,则 a1==gsinθ
由表格可知:
所以 θ=370
(2)过B点后物块的加速度设为a2,则a2=gsinθ﹣μgcosθ
由表格可知
所以 μ=0.25
(3)可以判断B点对应于2s~3s之间的某个时刻,设t1为从第2s时刻运动至B点所用时间,t2为从B点运动至第3s时刻所用时间.
则t1+t2=1s
根据速度时间关系公式,有:12m/s+a1t1=17m/s﹣a2t2
解之得 t1=0.5s
所以
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【题目】如图,两条相距l的光滑平行金属导轨位于同一水平面(纸面)内,其左端接一阻值为R的电阻;一与导轨垂直的金属棒置于两导轨上;在电阻、导轨和金属棒中间有一面积为S的区域,区域中存在垂直于纸面向里的均匀磁场,磁感应强度大小B1随时间t的变化关系为,式中k为常量;在金属棒右侧还有一匀强磁场区域,区域左边界MN(虚线)与导轨垂直,磁场的磁感应强度大小为B0,方向也垂直于纸面向里。某时刻,金属棒在一外加水平恒力的作用下从静止开始向右运动,在t0时刻恰好以速度v0越过MN,此后向右做匀速运动。金属棒与导轨始终相互垂直并接触良好,它们的电阻均忽略不计。求
(1)在t=0到t=t0时间间隔内,流过电阻的电荷量的绝对值;
(2)在时刻t(t>t0)穿过回路的总磁通量和金属棒所受外加水平恒力的大小。
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【题目】近几年,国家取消了7座及以下小车在法定长假期间的高速公路收费,给自驾出行带来了很大的实惠,但车辆的增多也给道路的畅通增加了压力,因此交管部门规定,上述车辆通过收费站口时,在专用车道上可以不停车拿(交)卡而直接减速通过。若某车减速前的速度为v0=72 km/h,靠近站口时以大小为a1=5m/s2的加速度匀减速,通过收费站口时的速度为vt=28.8 km/h,然后立即以a2=4m/s2的加速度加速至原来的速度(假设收费站的前、后都是平直大道)。试问:
(1)该车驾驶员应在距收费站口多远处开始减速?
(2)该车从减速开始到最终恢复到原来速度的过程中,运动的时间是多少?
(3)在(1)(2)问题中,该车因减速和加速过站而耽误的时间为多少?
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【题目】深空探测一直是人类的梦想。2013年12月14日“嫦娥三号”探测器成功实施月面软着陆,中国由此成为世界上第3个实现月面软着陆的国家。如图所示为此次探测中,我国科学家在国际上首次采用的由接近段、悬停段、避障段和缓速下降段等任务段组成的接力避障模式示意图。请你应用学过的知识解决下列问题。
(1)已知地球质量约是月球质量的81倍,地球半径约是月球半径的4倍。将月球和地球都视为质量分布均匀的球体,不考虑地球、月球自转及其他天体的影响。求月球表面重力加速度g月与地球表面重力加速度g的比值。
(2)由于月球表面无大气,无法利用大气阻力来降低飞行速度,我国科学家用自行研制的大范围变推力发动机实现了探测器中途修正、近月制动及软着陆任务。在避障段探测器从距月球表面约100m高处,沿与水平面成夹角45°的方向,匀减速直线运动到着陆点上方30m处。已知发动机提供的推力与竖直方向的夹角为θ,探测器燃料消耗带来的质量变化、探测器高度变化带来的重力加速度g月的变化均忽略不计,求此阶段探测器的加速度a与月球表面重力加速度g月的比值。
(3)为避免探测器着陆过程中带来的过大冲击,科学家们研制了着陆缓冲装置来吸收着陆冲击能量,即尽可能把探测器着陆过程损失的机械能不可逆地转变为其他形式的能量,如塑性变形能、内能等,而不通过弹性变形来储存能量,以避免二次冲击或其他难以控制的后果。
已知着陆过程探测器质量(包括着陆缓冲装置)为m,刚接触月面时速度为v,从刚接触月面开始到稳定着陆过程中重心下降高度为H,月球表面重力加速度为g月,着陆过程中发动机处于关闭状态,求着陆过程中缓冲装置吸收的总能量及探测器受到的冲量。
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【题目】如图甲所示是航空母舰上一种弹射装置的模型,“E”字形铁芯长为l的三个柱脚的两条缝中存在正对的由B指向A、C的磁场,该磁场任意时刻均可视为处处大小相等方向相同(如图乙所示),初始时缝中有剩余磁场,磁感应强度为B0;绕在B柱底部的多匝线圈P用于改变缝中磁场的强弱,已知通过线圈P加在缝中的磁场与线圈中的电流大小存在关系B=k1I.Q为套在B柱上的宽为x、高为y的线圈共n匝,质量为m,电阻为R,它在外力作用下可沿B柱表面无摩擦地滑动,现在线圈P中通以I=k2t的电流,发现Q立即获得方向向右大小为a的加速度,则
(1)线圈P的电流应从a、b中的哪一端注入?t=0时刻线圈Q中的感应电流大小I0。
(2)为了使Q向右运动的加速度保持a不变,试求Q中磁通量的变化率与时间t的函数关系
(3)若在线圈Q从靠近线圈P处开始向右以加速度a匀加速直到飞离B柱的整个过程中,可将Q中的感应电流等效为某一恒定电流I,则此过程磁场对线圈Q做的功为多少?
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【题目】以下说法正确的是 。
A、木棍折断后不能复原是因为分子间存在斥力
B、布朗运动的规律反映出分子热运动的规律,即固体小颗粒的运动是液体分子无规则运动的反映
C、当分子间的引力和斥力平衡时,分子势能最小
D、在研究热现象时,有意义的不是大量分子的平均动能,而是几个分子的平均动能
E、当分子间距离增大时,分子间的引力和斥力都减小
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【题目】如图所示为用打点计时器验证机械能守恒定律的实验装置。某同学选择了一条理想的纸带,如图所示,图中O点是打点计时器打出的第一个点,1、2、3是连续打下的三个点。
(1)实验时,为减小空气阻力的影响,重物应选 (将正确选项前的字母填入空格中)。
A.铁锤 B.木块
(2)打点计时器每隔时间T打一个点,打出2点时,重锤下落的速度v2 = ,(将正确选项前的字母填入空格中)。
A.B.C.
(3)在实验中,由于各种阻力不可避免地存在,重物下落过程中减少的重力势能通常会 (选填“略大于”或“略小于”)其增加的动能。
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【题目】如图所示,倾角为θ的光滑倾斜轨道在最底端与一半径为r的光滑半圆弧轨通过极短的一小段光滑曲轨道平滑连接,使半圆轨道的最高点、圆心、最低点在同一竖直线上,让一小球从倾斜轨道上某一位置由静止释放,沿倾斜轨道和半圆弧轨道运动,经过圆弧的顶点水平抛出,试判断小球有没有可能垂直落在斜面上,若能,斜面倾角应满足什么条件?若不能,请说明理由。
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【题目】深空探测一直是人类的梦想。2013年12月14日“嫦娥三号”探测器成功实施月面软着陆,中国由此成为世界上第3个实现月面软着陆的国家。如图所示为此次探测中,我国科学家在国际上首次采用的由接近段、悬停段、避障段和缓速下降段等任务段组成的接力避障模式示意图。请你应用学过的知识解决下列问题。
(1)已知地球质量约是月球质量的81倍,地球半径约是月球半径的4倍。将月球和地球都视为质量分布均匀的球体,不考虑地球、月球自转及其他天体的影响。求月球表面重力加速度g月与地球表面重力加速度g的比值。
(2)由于月球表面无大气,无法利用大气阻力来降低飞行速度,我国科学家用自行研制的大范围变推力发动机实现了探测器中途修正、近月制动及软着陆任务。在避障段探测器从距月球表面约100m高处,沿与水平面成夹角45°的方向,匀减速直线运动到着陆点上方30m处。已知发动机提供的推力与竖直方向的夹角为θ,探测器燃料消耗带来的质量变化、探测器高度变化带来的重力加速度g月的变化均忽略不计,求此阶段探测器的加速度a与月球表面重力加速度g月的比值。
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