【题目】给你一架天平和一只秒表,你如何来估测用手竖直上抛小球时,手对小球做的功?要求写出:
(1)需测定哪些量?如何测量?
(2)计算时所需关系式及最后所做功的表达式。
【答案】(1)质量m 和总时间T ;用天平测质量m和用秒表测时间T
(2)
【解析】
首先了解小球从抛出后做做竖直向上的匀减速到速度为0,再做自由落体回到抛出点,
给你的时间T,我们可以根据运动学规律求出上抛的初速度,在抛出的速度已知的情况下,对于功的求解我们应该考虑用动能定理来求解;
(1)需要测定物体的质量和从抛出到再落回手中的总时间T;
用天平测出物体质量和用秒表测出抛出到再落回手中的总时间T;
(2)小球从抛出后做竖直向上的匀减速到速度为0,再做自由落体回到抛出点所需的时间T;
所以做竖直向上的匀减速到速度为0所需的时间为.
根据运动学公式知道小球从抛出后的初速度为:
运用动能定理得手对小球做的功为:。
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【题目】(多选)如图所示,MNP为竖直面内一固定轨道,其圆弧段MN与水平段NP相切于N,P端固定一竖直挡板,NP长度为2 m,圆弧半径为1 m.一个可视为质点的物块自M端从静止开始沿轨道下滑,与挡板发生碰撞(机械能不损失)后,最终停止在水平轨道上某处.已知物块在MN段的摩擦可忽略不计,与NP段轨道间的动摩擦因数为0.2.则物块( )
A. 运动过程中与挡板发生1次碰撞
B. 返回圆弧轨道的最大高度为0.6 m
C. 在NP间往返一次克服摩擦力做功8 J
D. 第一次与第二次经过圆弧轨道上N点时对轨道的压力之比为15∶7
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【题目】如图所示,在直角坐标系xOy中,在y<d的区域内分布有指向y轴正方向的匀强电场,在d<y<2d的区域内分布有垂直于xOy平面向里的匀强磁场,MN为电场和磁场的边界,在y=2d处放置一垂直于y轴的足够大金属挡板,带电粒子打到板上即被吸收,一质量为m、电量为+q的粒子以初速度v0由坐标原点O处沿x轴正方向射入电场,已知电场强度大小为,粒子的重力不计。
(1)求粒子第一次进入磁场时速度v的大小和方向;
(2)要使粒子不打到挡板上,磁感应强度应满足什么条件?
(3)通过调节磁感应强度的大小,可让该粒子两次经过磁场后刚好通过x轴上x=4d的点P(图中未画出),求此时磁感应强度的大小。
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【题目】如图所示,一小球从斜轨道上某高度处由静止滑下,然后沿竖直光滑圆轨道的内侧运动,已知圆轨道的半径为R,忽略一切阻力,则下列说法中正确的是
A. 在轨道最低点和最高点,轨道对小球作用力的方向是相同的
B. 小球的初位置比圆轨道最低点高出2R时,小球能通过圆轨道的最高点
C. 小球的初位置比圆轨道最低点高出0.5R时,小球在运动过程中不脱离轨道
D. 只有小球的初位置到圆轨道最低点的高度不小于2.5R时,小球才能不脱离轨道
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【题目】如图所示,在水平地面上固定一个倾角α=45°、高H=4m的斜面,在斜面上方固定放置一段由内壁光滑的圆管构成的轨道ABCD,圆周部分的半径R=m,AB与圆周相切于B点,长度为,与水平方向夹角θ=60°,轨道末端竖直,已知圆周轨道最低点C、轨道末端D与斜面顶端处于同一高度。现将一质量为0.1kg,直径可以忽略的小球从管口A处由静止释放,g=10m/s2。
(1)求小球在C点时对轨道的压力。
(2)若小球与斜面碰撞(不计能量损失)后做平抛运动落到水平地面上,则碰撞点距斜面左端的水平距离x多大时小球平抛运动的水平位移最大?最大位移是多少?
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【题目】有一种杂技表演叫“飞车走壁”,由杂技演员驾驶摩托车沿圆台形表演台的侧壁高速行驶,做匀速圆周运动.图中粗线圆表示摩托车的行驶轨迹,轨迹离地面的高度为h.下列说法中正确的是( )
A. h越高,摩托车对侧壁的压力将越大
B. h越高,摩托车做圆周运动的线速度将越大
C. h越高,摩托车做圆周运动的周期将越大
D. h越高,摩托车做圆周运动的向心力将越大
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【题目】某实验小组用图甲所示的装置“探究加速度与合外力的关系”,图中小车质量为M,砂桶和砂的总质量为m。实验中通过改变m来改变小车所受的合外力大小,小车的加速度a可由打点计时器和纸带测出,绳的拉力F可由弹簧测力计测出。现保持小车质量M不变,逐渐增大砂桶和砂的总质量m,进行多次实验,得到多组a、F值。
(1)为了减小实验误差,下列做法正确的是_________
A. 先释放小车,后接通打点计时器的电源
B. 该实验不需要平衡小车所受的摩擦力
C. 该实验砂桶和砂的总质量不需要远小于小车的质量
D. 滑轮摩擦要足够小,绳的质量要足够轻
(2)某同学根据实验数据画出了图乙所示的一条过坐标原点的倾斜直线,其中纵轴为小车的加速度大小a,横轴应___________(填选项前的字母)。
A. B. C. D. mg
(3)当砂桶和砂的总质量较大导致a较大时,图线将____________(填选项前的字母)。
A. 偏向纵轴 B. 保持原方向不变 C. 偏向横轴
(4)图丙为上述实验中打下的一条纸带,A、B、C、D、E为选出的五个计数点,每相邻两点间还有四个计时点未画出,测得,打点计时器的频率为f,则小车的加速度表达式为__________(用f、表示)。
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【题目】在学习牛顿笫一定律时,我们做了如图所示的实验.下列有关叙述正确的是( )
A. 每次实验时,小车可以从斜面上的不同位置由静止开始下滑
B. 实验表明:小车受到的摩擦力越小,小车运动的距离就越近
C. 实验中运动的小车会停下来,说明力能改变物体的运动状态
D. 根据甲、乙、丙的实验现象,就可以直接得出牛顿第一定律
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【题目】如图所示,木板OA可绕轴O在竖直平面内转动,某研究小组利用此装置探索物块在方向始终平行于木板向上、大小为F=8 N的力作用下加速度与倾角的关系.已知物块的质量m=1 kg,通过DIS实验,描绘出了如图(b)所示的加速度大小a与倾角θ的关系图线(θ<90°).若物块与木板间的动摩擦因数为0.2,假定物块与木板间的最大静摩擦力始终等于滑动摩擦力,g取10 m/s2.则下列说法中正确的是( )
A. 由图象可知木板与水平面的夹角处于θ1和θ2之间时,物块所受摩擦力一定为零
B. 由图象可知木板与水平面的夹角大于θ2时,物块所受摩擦力一定沿木板向上
C. 根据题意可以计算得出物块加速度a0的大小为6 m/s2
D. 根据题意可以计算当θ=45°时,物块所受摩擦力为Ff=μmgcos 45°=N
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