【題目】(17分)如圖所示,傾角為45°的粗糙斜面AB底端與半徑R=0.4m的光滑半圓軌道BC平滑相接,O為軌道圓心,BC為圓軌道直徑且處于豎直平面內,A、C兩點等高。質量m=1kg的滑塊(可視為質點)從A點由靜止開始下滑,恰能滑到與O等高的D點,g取10m/s2。
(1)若使滑塊能到達C點,求滑塊至少從離地多高處由靜止開始下滑;
(2)若滑塊離開C處后恰能垂直打在斜面上,求滑塊經過C點時對軌道的壓力;
(3)若使滑塊在圓弧在BDC段不脫離軌道,則A下滑的高度應該滿足什么條件。
【答案】(1)2m(2)3.3N(3)A下滑的高度h≥2m或h≤0.8m
【解析】
試題分析:(1)由A到D,根據(jù)動能定理可得 mg(2R-R)-μmgcos45°=0 (1分)
解得 (1分)
若滑塊恰能到達C點, (1分)
得 =2m/s (1分)
從高為H的最高點到C的過程,
根據(jù)動能定理 mg(H-2R)-μmgcos45°= (1分)
解得H=2m (1分)
(2)離開C點后滑塊做平拋運動,垂直打到斜面上時有
(1分)
(1分)
(1分)
(1分)
解得 (1分)
在C點,根據(jù)牛頓第二定律有 (1分)
求得: (1分)
由牛頓第三定律可知,滑塊對軌道的壓力為 (1分)
方向豎直向上 (1分)
(3)由題意可知,滑塊從A處,即距地面高度為2R=0.8m處下滑恰好到達D點,所以,若使滑塊在圓弧在BDC段不脫離軌道,則A下滑的高度h≥2m或h≤0.8m。(2分)
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【題目】下列各力中,屬于根據(jù)力的效果命名的是( )
①拉力②動力③阻力④壓力⑤彈力⑥重力⑦摩擦力⑧支持力.
A. ①②③④⑤B. ①③④⑤⑥C. ①②③④⑧D. ②③④⑤⑧
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【題目】(11分)如圖甲所示,有一塊木板靜止在足夠長的粗糙水平面上,木板質量為M=4kg,長為L=1.4m,木板右端放著一小滑塊,小滑塊質量為m=1kg,現(xiàn)用水平恒力F作用在木板M右端,恒力F取不同數(shù)值時,小滑塊和木板的加速度分別對應不同數(shù)值,兩者的a-F圖象如圖乙所示,取g=10m/s2,求:
(1)小滑塊與木板之間的滑動摩擦因數(shù)μ1,以及木板與地面的滑動摩擦因數(shù)μ2;
(2)若水平恒力F=27.8N,且始終作用在木板M上,當小滑塊 m從木板上滑落時,經歷的時間為多長。
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【題目】質量為0.1kg的小球從空中某高度由靜止開始下落到地面,該下落過程對應的v-t圖象如圖所示。小球與水平地面每次碰撞后離開地面時的速度大小為碰撞前的3/4。小球運動受到的空氣阻力大小恒定,取 g=10 m/s2, 下列說法正確的是
A.小球受到的空氣阻力大小為0.2N
B.小球上升時的加速度大小為18m/s2
C.小球第一次上升的高度為1m
D.小球第二次下落的時間為
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【題目】某興趣小組的同學利用如圖1所示的實驗裝置,測量木塊與長木板之間的動摩擦因數(shù),圖中長木板水平固定.
①實驗過程中,打點計時器應接在 (填“直流”或“交流”)電源上,調整定滑輪的高度,使 .
②已知重力加速度為g,測得木塊的質量為M,砝碼盤和砝碼的總質量為m,砝碼盤、砝碼和木塊的加速度大小為a,則木塊與長木板之間的動摩擦因數(shù)μ= .
③實驗時,某同學得到一條紙帶,如圖2所示,每隔三個計時點取一個計數(shù)點,即為圖中0、1、2、3、4、5、6點.測得每兩個計數(shù)點間的距離為s1=0.96cm,s2=2.88cm,s3=4.80cm,s4=6.72cm,s5=8.64cm,s6=10.56cm,打點計時器的電源頻率為50Hz.計算此紙帶的加速度大小a= m/s2,打第4個計數(shù)點時紙帶的速度大小 v= m/s.(保留兩位有效數(shù)字)
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【題目】如圖所示,在直角坐標系xOy的第一象限中分布著沿y軸負方向的勻強電場,在第四象限中分布著垂直紙面向里的勻強磁場.一個質量為m、電荷量為+q的微粒,在點A(0,3)以初速度v0=120 m/s平行x軸正方向射入電場區(qū)域,然后從電場區(qū)域進入磁場,又從磁場進入電場,并且先后只通過x軸上的P點(6,0)和Q點(8,0)各一次.已知該微粒的比荷為=1×102 C/kg,微粒重力不計,求:
(1)微粒從A到P所經歷的時間和加速度的大小;
(2)求出微粒到達P點時速度方向與x軸正方向的夾角,并畫出帶電微粒在電場和磁場中由A至Q的運動軌跡;
(3)電場強度E和磁感應強度B的大。
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【題目】(多選)如圖所示,一直流電動機與阻值R=9 Ω的電阻串聯(lián)在電源上,電源電動勢E=30 V,內阻r=1 Ω,用理想電壓表測出電動機兩端電壓U=10 V,已知電動機線圈電阻RM=1 Ω,則下列說法中正確的是( )
A. 通過電動機的電流為10 A
B. 電動機的輸入功率為20 W
C. 電動機的熱功率為4 W
D. 電動機的輸出功率為20W
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【題目】關于力的說法中正確的是
A. 一個受力物體可能有多個施力物體
B. 重力彈力摩擦力是按力的性質區(qū)分的
C. 壓力、支持力是按力的作用效果命名的
D. 力的大小可以用天平直接測量
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【題目】1919年英國《泰晤士報》曾刊登標題文章——《科學革命》,兩個副標題是“宇宙新理論”“牛頓觀念的破產”。具有“科學革命”意義的理論是
A. 日心說
B. 經典力學
C. 相對論
D. 量子論
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