【題目】用同種材料制成傾角為α=37°的斜面和長水平面,斜面長2.5 m且固定,斜面與水平面之間有一段很小的弧形連接.一小物塊從斜面頂端以初速度v0沿斜面向下滑動(dòng),若初始速度v0=2.0 m/s,小物塊運(yùn)動(dòng)2.0 s后停止在斜面上.減小初始速度v0,多次進(jìn)行實(shí)驗(yàn),記錄下小物塊從開始運(yùn)動(dòng)到最終停下的時(shí)間t,做出相應(yīng)的t-v0圖象如圖所示.(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)
(1)求小物塊在斜面上下滑的加速度.
(2)求小物塊與該種材料間的動(dòng)摩擦因數(shù).
(3)某同學(xué)認(rèn)為,若小物塊初速度v0=3 m/s,則根據(jù)圖象可以推知小物塊從開始運(yùn)動(dòng)到最終停下的時(shí)間為3 s.這一說法是否正確?若正確,請(qǐng)給出推導(dǎo)過程;若不正確,請(qǐng)說明理由,并解出正確的結(jié)果.
【答案】(1)大小為1.0 m/s2,方向沿斜面向上 (2)0.875(3)不正確,運(yùn)動(dòng)總時(shí)間為1.23 s
【解析】試題分析:(1) 物體做勻減速直線運(yùn)動(dòng),加速度方向沿斜面向上.根據(jù)相應(yīng)的t-v0圖象求出加速度的大小;
(2) 根據(jù)牛頓第二定律,運(yùn)用正交分解求出動(dòng)摩擦因數(shù)的大小;
(3) 不正確.因?yàn)殡S著初速度v0的增大,小物塊會(huì)滑到水平面上,規(guī)律將不再符合圖象中的正比關(guān)系.根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度位移公式求出物體滑動(dòng)底端的速度,從而根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度時(shí)間公式求出在斜面上運(yùn)行的時(shí)間.根據(jù)牛頓第二定律求出物體在水平面上的加速度,根據(jù)速度時(shí)間公式求出在水平面上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間,從而求出總時(shí)間。
解:
(1) 規(guī)定初速度方向?yàn)檎较,則加速度,加速度的方向沿斜面向上;
(2)由牛頓第二定律:
垂直斜面方向
FN=mgcosα;
平行于斜面方向 mgsinα-μFN=ma
解得:;
(3) 因?yàn)殡S著初速度v0的增大,小物塊會(huì)滑到水平面上,規(guī)律將不再符合圖象中的正比關(guān)系
設(shè)小物塊在斜面上滑行位移s1=2.5 m時(shí)的速度減為v1,
則:
小物塊在斜面上滑行時(shí)間
小物塊在水平面上滑行,牛頓定律:-μmg=m
解得:
小物塊在水平面上滑行時(shí)間
運(yùn)動(dòng)總時(shí)間t總=t1+t2=(1+0.23)s=1.23 s。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】已知萬有引力常量為G,利用下列數(shù)據(jù)可以計(jì)算出地球質(zhì)量的是
A. 某衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期T和角速度ω
B. 某衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期T和軌道半徑r
C. 地球繞太陽做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期T和軌道半徑r
D. 地球半徑R和地球表面的重力加速度g
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖,A、B、C為同一平面內(nèi)的三個(gè)點(diǎn),在垂直于平面方向加一勻強(qiáng)磁場(chǎng)將一質(zhì)量為m、帶電量為q(q>0)的粒子以初動(dòng)能自A點(diǎn)垂直于直線AC射入磁場(chǎng),粒子依次通過磁場(chǎng)中B、C兩點(diǎn)所用時(shí)間之比1:3.若在該平面內(nèi)同時(shí)加勻強(qiáng)電場(chǎng),從A點(diǎn)以同樣的初動(dòng)能沿某一方向射入同樣的帶電粒子,該粒子到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能是初動(dòng)能的3倍,到達(dá)C點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為初動(dòng)能的5倍.已知AB的長度為1,不計(jì)帶電粒子的重力,求
(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向;
(2)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向.
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【題目】要使兩個(gè)物體之間的萬有引力減小到原來的,可采用的方法是( )
A. 使兩物體之間的距離增至原來的2倍,質(zhì)量不變
B. 使兩物體的質(zhì)量各減少一半,距離保持不變
C. 使其中一個(gè)物體的質(zhì)量減為原來的,距離保持不變
D. 使兩物體的質(zhì)量及它們之間的距離都減為原來的
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【題目】如圖所示,在水平地面上放一質(zhì)量為1.0 kg的木塊,木塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.6,在水平方向上對(duì)木塊同時(shí)施加相互垂直的兩個(gè)拉力F1、F2,已知F1=3.0 N,F2=4.0 N,g取10 N/kg,則木塊受到的摩擦力為多少?若將F2順時(shí)針轉(zhuǎn)90°,此時(shí)木塊在水平方向上受的合力大小為多少?
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【題目】用電流表、電壓表測(cè)電源(兩節(jié)干電池)的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r,所給的器材有:
A.電壓表V:0~3V~5V;
B.電流表A:0~0.6A~3A;
C.滑動(dòng)變阻器(總電阻20Ω);
D.滑動(dòng)變阻器(總電阻1000Ω);
E.開關(guān)S和導(dǎo)線若干
(1)實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選擇的電壓表量程為___________(填“3”或“15”V),電流表量程為_________(填“0.6”或“3”A),變阻器為___________(填選項(xiàng)前的字母)。
(2)學(xué)生選擇合適的量程和器材,安裝如圖甲所示連接電路,作出了如圖乙所示的U-I圖線,根據(jù)圖線求得電源的電動(dòng)勢(shì)E=_____V,內(nèi)阻r=_______Ω。
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【題目】如圖所示,電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在鐵架臺(tái)上,使重物帶動(dòng)紙帶從靜止開始豎直下落,利用此裝置測(cè)量重物下落過程中所受的阻力。
(1)對(duì)于該實(shí)驗(yàn),下列說法正確的是____。
A.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器必須接220 V、50 Hz的交流電源
B.釋放紙帶前,提著紙帶的手應(yīng)靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器
C.釋放重物前先接通電源
(2)某實(shí)驗(yàn)小組測(cè)得重物的質(zhì)量為m,對(duì)利用上述實(shí)驗(yàn)裝置得出的紙帶,測(cè)得DE=s1,EF =s2,已知打點(diǎn)周期為T,A、B、C、D、E、F、G為選取的連續(xù)計(jì)時(shí)點(diǎn),當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?/span>g,則重物下落的過程巾受到的阻力為____。
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【題目】在真空中上、下兩個(gè)區(qū)域均分布有豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng),其電場(chǎng)線分布如圖甲所示(E2>E1)。有一帶負(fù)電的微粒,從上邊區(qū)域沿一條電場(chǎng)線以速度v0勻速下落,并進(jìn)入下邊區(qū)域(該區(qū)域的電場(chǎng)范圍足夠大)。若以v0方向?yàn)檎较,那么在圖乙所示的速度—時(shí)間圖象中,能正確反映帶電微粒在電場(chǎng)內(nèi)運(yùn)動(dòng)情況的是 ( )
A. A B. B C. C D. D
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【題目】如圖所示,某同學(xué)在做“研究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中,由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器得到表示小車運(yùn)動(dòng)過程的一條清晰紙帶,紙帶上兩相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔為T=0.10 s,其中x1=7.05 cm,x2=7.68 cm,x3=8.33 cm,x4=8.95 cm,x5=9.61 cm,x6=10.26 cm.(得數(shù)保留兩位有效數(shù)字)
(1)求計(jì)數(shù)點(diǎn)3的瞬時(shí)速度的大小 ______________________.
(2)作出小車運(yùn)動(dòng)的速度-時(shí)間圖象,由圖象求小車運(yùn)動(dòng)的加速度 ______________________ .
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