如图所示,一轻绳吊着粗细均匀的棒,棒下端离地面高H,上端套着一个细环.棒和环的质量均为m,相互间最大静摩擦力等于滑动摩擦力kmg.断开轻绳,棒和环自由下落.假设棒足够长,与地面发生碰撞时,触地时间极短,无动能损失.棒在整个运动过程中始终保持竖直,空气阻力不计.求: (1)棒第一次与地面碰撞弹起上升过程中,环的加速度. (2)从断开轻绳到棒与地面第二次碰撞的瞬间,棒运动的路程s. (3)从断开轻绳到棒和环都静止,摩擦力对环及棒做的总功W. 答案 g,方向竖直向上 (2) (3)- 解析 (1)设棒第一次上升过程中,环的加速度为a环 环受合力F环=kmg-mg ① 由牛顿第二定律F环=ma环 ② 由①②得a环=(k-1)g,方向竖直向上 (2)设以地面为零势能面,向上为正方向,棒第一次落地的速度大小为v1. 由机械能守恒得:×2mv12=2mgH 解得v1= 设棒弹起后的加速度a棒 由牛顿第二定律a棒=-(k+1)g 棒第一次弹起的最大高度H1=- 解得H1= 棒运动的路程s=H+2H= (3)解法一:棒第一次弹起经过t1时间,与环达到相同速度v1′ 环的速度v1′=-v1+a环t1 棒的速度v1′=v1+a棒t1 环的位移h环1=-v1t1+a环t12 棒的位移h棒1=v1t1+a棒t12 x1=h环1-h棒1? 解得:x1=- 棒环一起下落至地 v22-v1′2=2gh棒1? 解得:v2= 同理,环第二次相对棒的位移 x2=h环2-h棒2=- -- xn=- 环相对棒的总位移 x=x1+x2+--+xn+-- W=kmgx 得W=- 解法二:设环相对棒滑动距离为l 根据能量守恒mgH+mg(H+l)=kmgl 摩擦力对棒及环做的总功 W=-kmgl 解得W=- 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

(07江苏)(14分)直升机沿水平方向匀速飞往水源取水灭火,悬挂着m=500 kg空箱的悬索与竖直方向的夹角θ1=45°。直升机取水后飞往火场,加速度沿水平方向,大小稳定在a=1.5 m/s2时,悬索与竖直方向的夹角θ2=14°。如果空气阻力大小不变,且忽略悬索的质量,试求水箱中水的质量M

(取重力加速度g=10 m/s2;sin14°=0.242;cos14°=0.970)

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07江苏  28 (13分)如(a)图,质量为M的滑块A放在气垫导轨B上,C为位移传感器,它能将滑块A到传感器C的距离数据实时传送到计算机上,经计算机处理后在屏幕上显示滑块A的位移-时间(st)图象和速率-时间(vt)图象。整个装置置于高度可调节的斜面上,斜面的长度为l、高度为h。(取重力加速度g=9.8 m/s2,结果可保留一位有效数字)

⑴现给滑块A一沿气垫导轨向上的初速度,Avt图线如(b)图所示。从图线可得滑块A下滑时的加速度a       m/s2 ,摩擦力对滑块A运动的影响       。(填“明显,不可忽略”或“不明显,可忽略”)

⑵此装置还可用来验证牛顿第二定律。实验时通过改变       ,可验证质量一定时,加速度与力成正比的关系;实验时通过改变       ,可验证力一定时,加速度与质量成反比的关系。

⑶将气垫导轨换成滑板,滑块A换成滑块A/,给滑块A/一沿滑板向上的初速度,A/

st图线如(c)图。图线不对称是由于        造成的,通过图线可求得滑板的倾角θ         (用反三角函数表示),滑块与滑板间的动摩擦因数μ        

 

 

 

 

 

 

 

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07江苏 18 、(14分)如图所示,巡查员站立于一空的贮液池边,检查池角处出液口的安全情况。已知池宽为L,照明灯到池底的距离为H。若保持照明光束方向不变,向贮液池中注入某种液体,当液面高为时,池底的光斑距离出液口

⑴试求当液面高为时,池底的光斑到出液口的距离x

⑵控制出液口缓慢地排出液体,使液面以v0的速率匀速下降,试求池底的光斑移动的速率vx

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07江苏  21(16分)如图所示,空间等间距分布着水平方向的条形匀强磁场,竖直方向磁场区域足够长,磁感应强度B=1 T,每一条形磁场区域的宽度及相邻条形磁场区域的间距均为d=0.5 m,现有一边长l=0.2 m、质量m=0.1 kg、电阻R=0.1 Ω的正方形线框MNOPv0=7 m/s的初速从左侧磁场边缘水平进入磁场,求:

⑴线框MN边刚进入磁场时受到安培力的大小F

⑵线框从开始进入磁场到竖直下落的过程中产生的焦耳热Q

⑶线框能穿过的完整条形磁场区域的个数n

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07江苏  60(9分)要描绘某电学元件(最大电流不超过6 mA,最大电压不超过7 V)的伏安特性曲线,设计电路如图,图中定值电阻R为1 kΩ,用于限流;电流表量程为10 mA,内阻约为5 Ω;电压表(未画出)量程为10 V,内阻约为10 kΩ;电源电动势E为12 V,内阻不计。

⑴实验时有两个滑动变阻器可供选择:

   a、阻值0到200 Ω,额定电流0.3 A

   b、阻值0到20 Ω,额定电流0.5 A

      本实验应选的滑动变阻器是      (填“a”或“b”)

⑵正确接线后,测得数据如下表

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

U(V)

0.00

3.00

6.00

6.16

6.28

6.32

6.36

6.38

6.39

6.40

I(mA)

0.00

0.00

0.00

0.06

0.50

1.00

2.00

3.00

4.00

5.50

a)根据以上数据,电压表是并联在M

      之间的(填“O”或“P”)

     b)根据以上数据,画出该元件的伏安特性

曲线为                          

⑶画出待测元件两端电压UMOMN间电压UMN变化的示意图为(无需数值)

 


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同步练习册答案