【题目】如图所示,将完全相同的四个小球1、2、3、4分别从同一高度由静止释放或平抛(图乙),其中图丙是一倾角为45°的光滑斜面,图丁为光滑圆弧,不计空气阻力,则下列对四种情况下相关物理量的比较正确的是
A.落地时间t1=t2=t3=t4
B.全程重力做功W1=W2>W3=W4
C.落地瞬间重力的功率P1=P2=P3=P4
D.全程重力做功平均功率
【答案】D
【解析】
A.设相同的高度为h,根据牛顿运动定律结合运动学规律:
甲:
可得:
乙:
可得:
丙:
可得:
丁:1/4圆周比丙的斜面长,与丙比较初末速度大小相等,同一高度的速度大小也相等,可知t4>t3;
故落地时间的大小关系为:
t1=t2<t3<t4
故A错误;
B.重力做功与路径无关,只与始末位置的高度差h有关,全过程重力做功:
W1=W2=W3=W4=mgh
故B错误;
C.根据公式P=Fvcosθ可知,落地瞬间重力的功率等于重力乘以竖直方向的分速度,即
甲:
乙:
丙:
丁:
故落地瞬间重力的功率的大小关系为:
P4<P3<P1=P2
故C错误;
D.根据全过程做功:
W1=W2=W3=W4=mgh
又因为全过程时间:
t1=t2<t3<t4
故根据公式可知平均功率的大小关系:
故D正确。
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【题目】某实验小组利用如图所示装置“探究加速度与物体受力的关系”,已知小车的质量为M,单个钩码的质量为m,打点计时器所接的交流电源的频率为50 Hz,动滑轮质量不计,实验步骤如下:
①按图所示安装好实验装置,其中与定滑轮及弹簧测力计相连的细线竖直;
②调节长木板的倾角,轻推小车后,使小车能沿长木板向下匀速运动;
③挂上钩码,接通电源后,再放开小车,打出一条纸带,由纸带求出小车的加速度,读出弹簧测力计的示数;
④改变钩码的数量,重复步骤③,求得小车在不同拉力作用下的加速度。
根据上述实验过程,回答以下问题:
(1)对于上述实验,下列说法不正确的是________ (填选项前的字母)。
A.钩码的质量应远小于小车的质量 B.步骤②是平衡摩擦力的操作
C.与小车相连的细线与长木板一定要平行 D.不需要记录所挂钩码的质量
(2)实验中打出的一条纸带如图所示,图中相邻两计数点间还有4个点未画出,由该纸带可求得小车在B点的瞬时速度是=_______m/s,小车的加速度=________m/s2(结果保留两位有效数字)。
(3)若交流电的实际频率大于50 Hz,则上述(2)中加速度a计算结果与实际值相比____(选填“偏大”、“偏小”、“不变”)。
(4)由本实验得到的数据作出小车的加速度a与弹簧测力计的示数F的关系图像,与本实验相符合的是________。
(5) 若实验步骤②中,让长木板水平放置,没有做平衡摩擦力,其余实验步骤不变且操作正确,读出弹簧测力计的示数F,处理纸带,得到滑块运动的加速度a;改变钩码个数,重复实验,以弹簧测力计的示数F为纵坐标,以加速度a为横坐标,得到的图象是纵轴截距为b的一条倾斜直线,如图所示。已知小车的质量为M,重力加速度为g,忽略滑轮与绳之间的摩擦以及纸带与限位孔之间的摩擦,则小车和长木板之间的动摩擦因数μ=_____。
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【题目】甲乙两车在同一平直公路上同向运动,甲做匀加速直线运动,乙做匀速直线运动。甲乙两车的位置x随时间t的变化如图所示。下列说法正确的是( )
A. 在t1时刻两车速度相等
B. 从0到t1时间内,两车走过的路程相等
C. 从0到t2时间内,两车走过的位移相等
D. 从t1到t2时间内的某时刻,两车速度相等
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【题目】在如图所示的竖直平面内,水平轨道CD和倾斜轨道GH与半径r=m的光滑圆弧轨道分别相切于D点和G点,GH与水平面的夹角θ=37°。过G点、垂直于纸面的竖直平面左侧有匀强磁场,磁场方向垂直于纸面向里,磁感应强度B=1.25T;过D点、垂直于纸面的竖直平面右侧有匀强电场,电场方向水平向右,电场强度E=1×104N/C。小物体P1质量m=2×10-3kg、电荷量q=+8×10-6C,受到水平向右的推力F=9.98×10-3N的作用,沿CD向右做匀速直线运动,到达D点后撤去推力。当P1到达倾斜轨道底端G点时,不带电的小物体P2在GH顶端静止释放,经过时间t=0.1s与P1相遇。P1和P2与轨道CD、GH间的动摩擦因数均为μ=0.5,取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,物体电荷量保持不变,不计空气阻力。求:
(1)小物体P1在水平轨道CD上运动速度v的大小;
(2)倾斜轨道GH的长度s。
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【题目】在平直公路上行驶的a车和b车的位置—时间(x-t)图像分别为图中直线和曲线,已知b车的加速度恒定且等于-2m/s2,t=3s时,直线和曲线刚好相切,则()
A.a车做匀速运动且其速度为m/s
B.t=3s时a车和b车相遇但此时速度不等
C.t=1s时b车的速度为10m/s
D.t=0时a车和b车的距离x0=9m
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【题目】2016年9月15日在酒泉卫星发射中心发射成功的“天宫二号”是继“天宫一号”后我国自主研发的第二个空间实验室,也是我国第一个真正意义上的空间实验室。“天空二号”绕地球做匀速圆周运动,其运行周期为T1,线速度为v,离地面高为h,地球半径为R,自转周期为T2,引力常量为G,则下列说法正确的是
A.“天宫二号”的向心加速度为
B.地球的质量为
C.“天宫二号”的线速度大于地球的第一宇宙速度
D.地球赤道表面处物体的重力加速度为
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【题目】2016年元旦起厦门实施“史上最严交规”,对闯红灯,逆向行驶等严重违规行为,处以500元罚款.现有甲、乙两汽车正沿同一平直马路同向匀速行驶,甲车在前,乙车在后,它们行驶的速度均为v=10m/s,当两车快要到十字路口时,甲车司机看到绿灯已转换成了黄灯,于是紧急剥车(反应时间忽略不计),乙车司机为了避免与甲车相撞也紧急刹车,但乙车司机反应较慢(反应时间为0.5s).甲车司机为了熟悉车况,驾驶车辆进行了一段空档滑行,根据经验计算出滑行加速度大小为a0=0.5m/s2,已知乙车紧急刹车时加速度大小为a2=5m/s2.求:
(1)若甲司机看到黄灯时车头距停车线x=16m,他刹车过程中发现停车位置应该离停车线还有段距离,于是在车离停车线x,=4m时松开刹车让车做空档滑行,车恰好停在停车线前,则甲车紧急刹车时的加速度多大?
(2)为保证两车在紧急刹车过程中不相撞,甲、乙两车行驶过程中应保持多大距离?
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【题目】城市路灯、无轨电车的供电线路等,经常采用三角形的结构悬挂,如图所示为这类结构的一种简化模型。图中硬杆BO可绕通过B点且垂直于纸面的轴转动,钢索AO和杆BO的重力均忽略不计。已知BO始终水平,AO与BO的夹角为θ,所悬挂物体的质量为m,则以下说法中正确的是( )
A. 钢索AO对O点的拉力为
B. 杆BO对O点的支持力为mgtan θ
C. A点距B点的距离越近,杆BO对O点的支持力越大
D. 无论增大还是减小A、B两点间的距离,AO对O点的拉力与杆BO对O点的支持力的合力始终保持不变
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【题目】一质量为m的物体静止在水平地面上,在水平拉力F的作用下开始运动,在0~6s内其速度与时间关系图象和拉力的功率与时间关系图象如图所示,取g=10m/s2,下列判断正确的是( )
A. 拉力F的大小为4N,且保持不变
B. 物体的质量m为2kg
C. 0~6s内物体克服摩擦力做功24J
D. 0~6s内拉力做的功为156J
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