【題目】如圖所示,一根長L=0.1m的細線,一端系著一個質(zhì)量m=0.18kg的小球,拉住線的另一端,使小球在光滑的水平桌面上做勻速圓周運動,F(xiàn)使小球的角速度緩慢地增大,當小球的角速度增大到開始時的3倍時,細線斷開,細線斷開前的瞬間受到的拉力比開始時大40N。取g=10m/s。
(1)求細線斷開前的瞬間,小球受到的拉力大。
(2)求細線斷開前的瞬間,小球的線速度大;
(3)若小球離開桌面時,速度方向與桌面右邊緣間的夾角為30°,桌面高出水平地面0.8m,求小球飛出后的落地點到桌面右邊緣的水平距離。
【答案】(1)45N;(2)5m/s;(3)1m;
【解析】(1)細線的拉力提供小球做圓周運動所需的向心力,設(shè)開始時小球的角速度為ω0,細線的拉力大小為F0,細線斷開前的瞬間,小球角速度為ω,細線的拉力大小為F,有:
F0=mω02L,F(xiàn)=mω2L
根據(jù)題意可知: ω=3ω0,F(xiàn)-F0=40N
解得:F=45N。
(2)設(shè)細線斷開前的瞬間,小球的線速度大小為v,有:
解得:v=5m/s。
(3)設(shè)小球離開桌面后做平拋運動的時間為t,有:
,其中h=0.8m
小球飛出后的落地點與飛出桌面點間的水平距離為:x=vt
設(shè)小球飛出后的落地點到桌面右邊緣的水平距離為l,有:
解得: 。
故本題答案是:(1)45N;(2)5m/s;(3)1m;
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【題目】對于萬有引力定律的表述式,下面說法中正確的是( )
A. 公式中G為引力常量,它是由實驗測得的,而不是人為規(guī)定的
B. 當m1與m2一定時,隨著r的減小,萬有引力逐漸增大,當萬有引力
C. m1與m2受到的引力大小總是相等的,方向相反,是一對平衡力
D. m1與m2受到的引力總是大小相等的,而與m1、m2是否相等無關(guān)
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【題目】如圖所示,空中相距5cm的兩塊平行金屬板A、B與電源連接(圖中未畫出),其中B板接地(電勢為零),A板電勢變化的規(guī)律如圖所示,將一個質(zhì)量,電荷量為的帶電粒子從緊臨B板處無初速度釋放,不計重力,求:
(1)在t=0時刻釋放該帶電粒子,釋放瞬間粒子加速度的大。
(2)若A板電勢變化周期為,在t=0時將帶電粒子釋放,粒子到達A板時動量的大;
(3)A板電勢變化周期多大時,在到時間內(nèi)釋放該帶電粒子,粒子不能到達A板。
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【題目】一物體沿豎直方向運動,以豎直向上為正方向,其運動的圖象如圖所示下列說法正確的是
A. 時間內(nèi)物體處于失重狀態(tài)
B. 時間內(nèi)物體機械能守恒
C. 時間內(nèi)物體向下運動
D. 時間內(nèi)物體機械能一直增大
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【題目】美國物理學(xué)家勞倫斯于1932年發(fā)明的回旋加速器,應(yīng)用帶電粒子在磁場中做圓周運動的特點,能使粒子在較小的空間范圍內(nèi)經(jīng)過電場的多次加速獲得較大的能量,使人類在獲得較高能量帶電粒子方面前進了一大步。圖為一種改進后的回旋加速器示意圖,其中盒縫間的加速電場場強恒定,且被限制在A、C板間,帶電粒子從P0處以速度v0沿電場線方向射入加速電場,經(jīng)加速后再進入D型盒中的勻強磁場做勻速圓周運動。對于這種改進后的回旋加速器,下列說法正確的是( )
A.帶電粒子每運動一周被加速兩次
B.帶電粒子每運動一周P1P2=P2P3
C.加速粒子的最大速度與D形盒的尺寸有關(guān)
D.加速電場方向需要做周期性的變化
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【題目】某探究小組采用如圖甲所示的電路測定一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻時,發(fā)現(xiàn)量程為3V的電壓表出現(xiàn)故障不能正常使用,實驗臺上有一個量程為,內(nèi)阻靈敏電流計和一個電阻箱R().
(1)為了把靈敏電流計改裝成量程為2V的電壓表繼續(xù)實驗,電阻箱R應(yīng)調(diào)整至______ .
(2)探究小組中一個同學(xué)用靈敏電流計和電阻箱設(shè)計了如圖乙所示的實驗電路,同樣測出了干電池的電動勢和內(nèi)阻.
①多次調(diào)節(jié)電阻箱,記錄靈敏電流計的示數(shù)I和電阻箱的阻值R,電源的電動勢和內(nèi)阻分別用E和r表示,則和R的關(guān)系式為_____________.
②然后以為縱坐標,以R為橫坐標,做出圖線為一直線,如圖丙所示,測得直線在縱軸上的截距b=134,直線的斜率,則該電池的電動勢E=______V,內(nèi)阻r=______ .
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【題目】如圖所示,一個內(nèi)壁光滑的圓管軌道ABC豎直放置,軌道半徑為R.O、A、D位于同一水平線上,A、D間的距離為R.質(zhì)量為m的小球(球的直徑略小于圓管直徑),從管口A正上方由靜止釋放,要使小球能通過C點落到AD區(qū),則球經(jīng)過C點時( )
A. 速度大小滿足
B. 速度大小滿足0≤vC≤
C. 對管的作用力大小滿足mg≤FC≤mg
D. 對管的作用力大小滿足0≤FC≤mg
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【題目】如圖所示,木板P下端通過光滑鉸鏈固定于水平地面上的O點,物體A、B疊放在木板上且處于靜止狀態(tài),此時物體B的上表面水平.現(xiàn)使木板P繞O點緩慢旋轉(zhuǎn)到虛線所示位置,物體A、B仍保持靜止,與原位置的情況相比( )
A. A對B的作用力減小
B. B對A的支持力減小
C. 木板對B的支持力增大
D. 木板對B的摩擦力增大
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【題目】如圖所示,PQ為粗糙水平面,左端P處有一固定擋板,右端Q處與以速率逆時針轉(zhuǎn)動的水平傳送帶平滑連接。兩滑塊A、B質(zhì)量均為m,A滑塊與處于壓縮狀態(tài)的彈簧不掛接,B滑塊靜止在Q點,F(xiàn)將A滑塊由靜止釋放,它向右運動距離后與B滑塊碰撞,碰撞后A與B粘在一起,共同在水平傳送帶上繼續(xù)運動,經(jīng)距離到達傳送帶最右端M時速度恰好為零。已知兩滑塊與水平面PQ之間以及與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)均為μ,重力加速度為g,求;
(1)A與B碰撞結(jié)束時的速度;
(2)彈簧的最大彈性勢能;
(3)兩滑塊與傳送帶之間因摩擦產(chǎn)生的熱量Q。
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