(8分)一同學(xué)在a=2m/s2勻加速下降的升降機(jī)中最多能舉起m1=75kg的物體。取g=10m/s2,求:
(1)此人在地面上可舉起物體的最大質(zhì)量;
(2)若該同學(xué)在一勻加速上升的升降機(jī)中最多能舉起m2=50kg的物體,則該升降機(jī)上升的加速度為多大?
(1)m0=60kg(2)a′=2m/s2
解析試題分析:(1)設(shè)該同學(xué)的最大舉力為F,在地面上所能舉起的最大質(zhì)量為m0,根據(jù)題意由牛頓第二定律有:
當(dāng)升降機(jī)以加速度a的加速度勻加速下降時(shí):
………………①
在地面上對(duì)物體有:
………………②
聯(lián)解①②式并代入數(shù)據(jù)得:
m0=60kg ………………③
(2)當(dāng)升降機(jī)以加速度a′勻加速上升時(shí),由牛頓第二定律有:
………………④
解④代入數(shù)據(jù)得:
a′=2m/s2 ………………⑤
評(píng)分參考意見:本題滿分8分,其中①②④式各2分,③⑤式各1分;若有其他合理解法且答案正確,可同樣給分。
考點(diǎn):考查了牛頓第二定律的綜合應(yīng)用
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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題
如圖所示,勁度系數(shù)k=20.0N/m的輕質(zhì)水平彈簧右端固定在足夠長(zhǎng)的水平桌面上,左端系一質(zhì)量為M=2.0kg的小物體A,A左邊所系輕細(xì)線繞過輕質(zhì)光滑的定滑輪后與輕掛鉤相連。小物塊A與桌面的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.15,設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,F(xiàn)將一質(zhì)量m=1.0kg的物體B掛在掛鉤上并用手托住,使滑輪右邊的輕繩恰好水平伸直,此時(shí)彈簧處在自由伸長(zhǎng)狀態(tài)。釋放物體B后系統(tǒng)開始運(yùn)動(dòng),取g=10m/s2。
(1)求剛釋放時(shí)物體B的加速度a;
(2)求小物塊A速度達(dá)到最大時(shí)彈簧的伸長(zhǎng)量x1;
(3)已知彈簧彈性勢(shì)能,x為彈簧形變量,求整個(gè)過程中小物體A克服摩擦力年做的總功W。
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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題
如圖所示,質(zhì)量M=4kg的平板小車停在光滑水平面上,車上表面高h(yuǎn)1=1.6m.水平面右邊的臺(tái)階高h(yuǎn)2=0.8m,臺(tái)階寬l=0.7m,臺(tái)階右端B恰好與半徑r=5cm的光滑圓弧軌道連接,B和圓心O的連線與豎直方向夾角θ=53°,在平板小車的A處,質(zhì)量m1=2kg的甲物體和質(zhì)量m2=1kg的乙物體緊靠在一起,中間放有少量炸藥(甲、乙兩物體都可以看作質(zhì)點(diǎn)).小車上A點(diǎn)左側(cè)表面光滑,右側(cè)粗糙且動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.2.現(xiàn)點(diǎn)燃炸藥,炸藥爆炸后兩物體瞬間分開,甲物體獲得水平初速度5m/s向右運(yùn)動(dòng),離開平板車后恰能從光滑圓弧軌道的左端B點(diǎn)沿切線進(jìn)入圓弧軌道.已知車與臺(tái)階相碰后不再運(yùn)動(dòng)(g取10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6).求:
(1)炸藥爆炸使兩物塊增加的機(jī)械能E;
(2)物塊在圓弧軌道最低點(diǎn)C處對(duì)軌道的壓力F;
(3)平板車上表面的長(zhǎng)度L和平板車運(yùn)動(dòng)位移s的大。
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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題
A、B兩個(gè)木塊疊放在豎直輕彈簧上,如圖所示,已知mA=mB=1kg,輕彈簧的勁度系數(shù)為100N/m.若在木塊A上作用一個(gè)豎直向上的力F,使木塊A由靜止開始以2m/s2的加速度豎直向上做勻加速運(yùn)動(dòng).取g=10m/s2.求:
(1)使木塊A豎直向上做勻加速運(yùn)動(dòng)的過程中,力F的最大值是多少?
(2)若木塊A豎直向上做勻加速運(yùn)動(dòng),直到A、B分離的過程中,彈簧的彈性勢(shì)能減小了1.28J,則在這個(gè)過程中,力F對(duì)木塊做的功是多少?
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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題
(13分)如圖所示,在粗糙水平臺(tái)階上靜止放置一質(zhì)量m=1.0kg的小物塊,它與水平臺(tái)階表面的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.25,且與臺(tái)階邊緣O點(diǎn)的距離s=5m.在臺(tái)階右側(cè)固定了一個(gè)1/4圓弧擋板,圓弧半徑R=m,今以O(shè)點(diǎn)為原點(diǎn)建立平面直角坐標(biāo)系,F(xiàn)用F=5N的水平恒力拉動(dòng)小物塊,已知重力加速度.
(1)為使小物塊不能擊中擋板,求拉力F作用的最長(zhǎng)時(shí)間;
(2)若小物塊在水平臺(tái)階上運(yùn)動(dòng)時(shí),水平恒力一直作用在小物塊上,當(dāng)小物塊過O點(diǎn)時(shí)撤去拉力,求小物塊擊中擋板上的位置的坐標(biāo).
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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題
(14分)如圖甲所示,光滑且足夠長(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ固定在同一水平面上,兩導(dǎo)軌間距L=0.30m.導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì),其間接有定值電阻R=0.40導(dǎo)軌上停放一質(zhì)量為m="0.10" kg、電阻r="0.20" 的金屬桿ab,整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.50T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向豎直向下.利用一外力F沿水平方向拉金屬桿ab,使之由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng),電壓傳感器可將R兩端的電壓U即時(shí)采集并輸入電腦,電腦屏幕描繪出U隨時(shí)間t的關(guān)系如圖乙所示.求:
(1)金屬桿加速度的大;
(2)第2s末外力的瞬時(shí)功率,
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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題
(15分)2014年索契冬奧會(huì)冰壺比賽在北京時(shí)間2月10日-21日進(jìn)行。冰壺比賽是在水平冰面上進(jìn)行的體育項(xiàng)目,比賽場(chǎng)地示意如圖.比賽時(shí)運(yùn)動(dòng)員在投擲線AB處讓冰壺以v0=2m/s的初速度向圓壘圓心O點(diǎn)滑出,已知圓壘圓心O到AB線的距離為30m,冰壺與冰面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為µ1=0.008(g取10m/s2).問:
(1)如果在圓壘圓心O有對(duì)方的冰壺,則能否與對(duì)方冰壺相撞?請(qǐng)通過計(jì)算說明理由.
(2)如果在圓壘圓心O有對(duì)方的冰壺,為了確保將對(duì)方冰壺撞開,運(yùn)動(dòng)員可以用毛刷擦冰壺運(yùn)行前方的冰面,使冰壺與冰面間的動(dòng)摩擦因數(shù)減小,若用毛刷擦冰面后動(dòng)摩擦因數(shù)減少至, µ2=0.004,則運(yùn)動(dòng)員用毛刷擦冰面的長(zhǎng)度應(yīng)大于多少米?
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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題
真空中存在空間范圍足夠大的水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)。在電場(chǎng)中,若將一個(gè)質(zhì)量為m=0.1kg、帶正電的小球由靜止釋放,運(yùn)動(dòng)中小球速度與豎直方向夾角為37°,F(xiàn)將該小球從電場(chǎng)中某點(diǎn)以初速度v0=10m/s豎直向上拋出,(取sin37°=0.6,cos37°="0.8" ,g=10m/s2)求運(yùn)動(dòng)過程中:
(1)小球受到的電場(chǎng)力的大小及方向;
(2)小球從拋出點(diǎn)至最高點(diǎn)的過程中水平位移為多大?
(3)小球從拋出點(diǎn)至最高點(diǎn)的過程中電勢(shì)能的變化量。
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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題
(9分)相隔一定距離的A、B兩球,質(zhì)量相等,假定它們之間存在著恒定的斥力作用.原來兩球被按住,處在靜止?fàn)顟B(tài).現(xiàn)突然松開,同時(shí)給A球以初速度v0,使之沿兩球連線射向B球,B球初速度為零.若兩球間的距離從最小值(兩球未接觸)到剛恢復(fù)到原始值所經(jīng)歷的時(shí)間為t0,求B球在斥力作用下的加速度.
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