【题目】如图甲所示,截面为直角三角形的木块A质量为m0,放在倾角为θ的固定斜面上,当θ=37°时,木块A恰能静止在斜面上。现将θ 改为30°,在A与斜面间放一质量为m的光滑圆柱体B,如图乙所示,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,重力加速度为g,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。则
A.A与斜面之间的动摩擦因数为0.75
B.A、B仍一定静止于斜面上
C.若m0=m,则A受到的摩擦力大小为mg
D.若m0=4m,则A受到斜面的摩擦力大小为2.5mg
【答案】AD
【解析】
A.由题意可知,当θ=37°时,木块恰能静止在斜面上,则有:
μm0gcos37°=m0gsin37°
解得:μ=0.75,故A正确;
B.现将θ改为30°,在A与斜面间放一质量为m的光滑圆柱体B,对A受力分析,则有:f′=μN′,N′=Mgcos30°;
而F=mgsin30°
当
f′<mgsin30°+Mgsin30°,
则A相对斜面向下滑动
当
f′>mgsin30°+Mgsin30°,
则A相对斜面不滑动
因此A、B是否静止在斜面上,由B对A弹力决定,故B错误;
C.若m0=m,则
mgsin30°+m0gsin30°=mg;
f′=μN′=0.75×m0gcos30°=mg;
因
f′<mgsin30°+Mgsin30°,
A滑动,A受到斜面的滑动摩擦力,大小为mg,故C错误;
D.若m0=4m,则
mgsin30°+m0gsin30°=mg;
而
f′=μN′=0.75×m0gcos30°=mg;
因
f′>mgsin30°+Mgsin30°,
A不滑动,A受到斜面的静摩擦力,大小为
mgsin30°+m0gsin30°=mg,
故D正确。
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【题目】质量为M=0.2 kg的木块放在水平台面上,台面比水平地面高出h=0.20m,木块离台的右端L=1.7m。质量为m=0.10M的子弹以v0=180m/s的速度水平射向木块,当子弹以v=90m/s的速度水平射出时,木块的速度为v1=9m/s(此过程作用时间极短,可认为木块的位移为零)。若木块落到水平地面时的落地点到台面右端的水平距离为s=1.6m,求:
(1)木块对子弹所做的功W1和子弹对木块所做的功W2 ;
(2)木块与台面间的动摩擦因数为μ。
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【题目】如图所示,一个内外侧均光滑的半圆柱槽置于光滑的水平面上.槽的左侧有一竖直墙壁。现让一小球(可视为质点)自左端槽口A点的正上方从静止开始下落,与半圆槽相切并从A点进入槽内,则下列说法正确的是
A. 小球离开右侧槽口以后,将做竖直上抛运动
B. 小球在槽内运动的全过程中,只有重力对小球做功
C. 小球在槽内运动的全过程中,小球与槽组成的系统机械能不守恒
D. 小球在槽内运动的全过程中小球与槽组成的系统水平方向上的动量不守恒
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【题目】如图,叠放在一起的质量为 M = 4 kg,m = 1 kg 的两个物块,用手从静止的沿竖直方向迅速抬起, 已知手对物块的作用力 F 恒为 60 N(不计空气阻力),两物块始终相对静止,则在此过程中
A. m 处于失重状态
B. m 受到重力,支持力和推力 F 三个力的作用
C. m 受到 M 对它的支持力大小为 12 N
D. M 的机械能可能不变
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【题目】某兴趣小组用如题1图所示的装置验证动能定理.
(1)有两种工作频率均为50Hz的打点计时器供实验选用:
A.电磁打点计时器
B.电火花打点计时器
为使纸带在运动时受到的阻力较小,应选择_______(选填“A”或“B”).
(2)保持长木板水平,将纸带固定在小车后端,纸带穿过打点计时器的限位孔.实验中,为消除摩擦力的影响,在砝码盘中慢慢加入沙子,直到小车开始运动.同学甲认为此时摩擦力的影响已得到消除.同学乙认为还应从盘中取出适量沙子,直至轻推小车观察到小车做匀速运动.看法正确的同学是_____(选填“甲”或“乙”).
(3)消除摩擦力的影响后,在砝码盘中加入砝码.接通打点计时器电源,松开小车,小车运动.纸带被打出一系列点,其中的一段如题2图所示.图中纸带按实际尺寸画出,纸带上A点的速度vA=______m/s.
(4)测出小车的质量为M,再测出纸带上起点到A点的距离为L.小车动能的变化量可用ΔEk=算出.砝码盘中砝码的质量为m,重力加速度为g;实验中,小车的质量应______(选填“远大于”“远小于”或“接近”)砝码、砝码盘和沙子的总质量,小车所受合力做的功可用W=mgL算出.多次测量,若W与ΔEk均基本相等则验证了动能定理.
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【题目】如图所示,半径为R,内径很小的光滑半圆管竖直放置,整个装置处在方向竖直向上的匀强电场中,两个质量均为m、带电量相同的带正电小球a、b,以不同的速度进入管内(小球的直径略小于半圆管的内经,且忽略两小球之间的相互作用),a通过最高点A时,对外管壁的压力大小为3、5mg,b通过最高点A时,对内管壁的压力大小0、25mg,已知两小球所受电场力的大小为重力的一半。
求(1)a、b两球落地点距A点水平距离之比;
(2)a、b两球落地时的动能之比。
【答案】(1)4∶3 (2)8∶3
【解析】
试题分析:(1)以a球为研究对象,设其到达最高点时的速度为,根据向心力公式有:
其中
解得:
以b球为研究对象,设其到达最高点时的速度为vb,根据向心力公式有:
其中
解得:
两小球脱离半圆管后均做平抛运动,根据可得它们的水平位移之比:
(2)两小球做类平抛运动过程中,重力做正功,电场力做负功,根据动能定理有:
对a球:
解得:
对b球:
解得:
则两球落地时的动能之比为:
考点:本题考查静电场、圆周运动和平抛运动,意在考查考生的分析综合能力。
【名师点睛】本题关键是对小球在最高点进行受力分析,然后根据向心力公式和牛顿第二定律求出平抛的初速度,再结合平抛运动规律求解。
【题型】解答题
【结束】
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【题目】如图所示,倾角θ=37°的光滑且足够长的斜面固定在水平面上,在斜面顶端固定一个轮半径和质量不计的光滑定滑轮D,质量均为m=1kg的物体A和B用一劲度系数k=240N/m的轻弹簧连接,物体B被位于斜面底端且垂直于斜面的挡板P挡住。用一不可伸长的轻绳使物体A跨过定滑轮与质量为M的小环C连接,小环C穿过竖直固定的光滑均匀细杆,当整个系统静止时,环C位于Q处,绳与细杆的夹角α=53°,且物体B对挡板P的压力恰好为零。图中SD水平且长度 为d=0.2m,位置R与位置Q关于位置S对称,轻弹簧和定滑轮右侧的绳均与斜面平行。现 让环C从位置R由静止释放,sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s2。
求:(1)小环C的质量 M;
(2)小环C通过位置S时的动能 Ek及环从位置R运动到位置S的过程中轻绳对环做的功WT;
(3)小环C运动到位置Q的速率v.
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【题目】如图(a),质量m=0.1kg的物块和木板叠放在实验台上,物块用一不可伸长的细绳与固定在实验台上的力传感器相连,细绳水平。时,木板开始受到水平外力F的作用,在t=4s时撤去外力。物块所受摩擦力f随时间t变化的关系如图(b)所示,木板的速度v与时间t的关系如图(c)所示。木板与实验台之间的摩擦忽略不计。重力加速度取10m/s2.由题给数据可以得出
A.将木板拉动水平外力至少需要0.2N
B.2s~4s内,木板的加速度为0.1m/s2
C.2~4s内与4~5s木板受到的摩擦力方向相反
D.物块与木板之间的动摩擦因数为0.2
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【题目】2017年6月19号,长征三号乙火箭发射“中星9A”广播电视直播卫星过程中出现变故,由于运载火箭的异常,致使卫星没有按照原计划进入预定轨道。经过航天测控人员的配合和努力,通过10次的轨道调整,7月5日卫星成功进入轨道。卫星变轨原理图如图所示,卫星从椭圆轨道Ⅰ远地点Q变轨进入地球同步轨道Ⅱ,P点为椭圆轨道近地点。下列说法正确的是 ( )
A. 卫星在椭圆轨道Ⅰ的Q点的加速度小于在同步轨道Ⅱ的Q点的加速度
B. 卫星在椭圆轨道Ⅰ的Q点的速度大于在同步轨道Ⅱ的Q点的速度
C. 卫星在椭圆轨道Ⅰ的机械能小于在同步轨道Ⅱ的机械能
D. 卫星在轨道Ⅱ的运行速度大于第一宇宙速度
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【题目】如图所示,一束带电粒子以一定的初速度沿直线通过由相互正交的匀强磁场和匀强电场组成的速度选择器,然后通过平板S上的狭缝P进入另一匀强磁场(磁感应强度为B′),最终打在照相底片A1A2上,不计粒子间的相互作用,下列说法正确的是( )
A. 粒子带负电
B. 速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外
C. 粒子打在照相底片A1A2上的位置越近P,粒子的比荷越大
D. 所有粒子在匀强磁场B中的运动时间都相等
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