【題目】如圖所示,一根不可伸長的輕繩跨過光滑的水平軸 O ,兩端分別連接質(zhì)量為m的小球 A 和質(zhì)量為4m的物塊 B ,物塊B置于 O 點正下方的水平面上,拉直繩使 OA 水平,此時 OA 的長度為 L 。
(1)小球 A 由靜止釋放繞 O 點轉(zhuǎn)過90°時,求小球的速度大小和物塊對地面的壓力
(2)若保持 A 的質(zhì)量不變,將 B 換成質(zhì)量也為m的物塊,使繩 OA 水平,當(dāng)小球 A 由靜止釋放轉(zhuǎn)到 O 點正下方時,物塊 B 的速度大小為v,求小球 A 的速度大小和方向(設(shè) A 與 B 不會相碰,方向用三角函數(shù)表示)。
【答案】(1)、mg 方向豎直向下
(2)、速度方向與水平向右夾角θ的正弦值
【解析】試題分析:1)對A球,在OA轉(zhuǎn)過90°的過程,設(shè)小球A在O點正下方時的速度為v0,由機械能守恒得:
mgL=mv02
解得:
A在O點正下方時,設(shè)繩對小球A的拉力為T,地面對物塊的支持力為NB
對小球有:T-mg=m
解得:T=3mg
繩對物塊B的拉力 T′=T=3mg
對物塊:NB+T′=mBg
解得:NB=mBg-T′=4mg-3mg=mg
由牛頓第三定律可知,物塊B對地面的壓力大小 NB′=NB=mg,方向豎直向下.
(2)設(shè)小球A在O點正下方時的速度大小為vA,與水平向左方向成θ角斜向下.
對小球A和物塊B組成的系統(tǒng),由機械能守恒有:
mgL=mv2+mvA2
解得:
小球A在O點正下方時速度的豎直分量:vAy=v速度分解如圖所示
則速度方向與水平向右夾角θ的正弦值
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【題目】如圖所示電路中,燈L標(biāo)有“6V,3W”,定值電阻R1=4Ω,R2=10Ω,電源內(nèi)阻r=2Ω,當(dāng)滑片P滑到最下端時,理想電流表讀數(shù)為1A,此時燈L恰好正常發(fā)光,試求:
(1)滑線變阻器最大值R;
(2)當(dāng)滑片P滑到最上端時,電流表的讀數(shù)
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【題目】下列光的波粒二象性的說法中,正確的是()
A.有的光是波,有的光是粒子
B.光子與電子是同樣的一種粒子
C.光的波長越長,其波動性越顯著;波長越短,其粒子性越顯著
D.大量光子的行為往往顯示出粒子性
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【題目】如圖所示,在臺秤上放半杯水,臺秤示數(shù)為G′=50N,另用掛在支架上的彈簧測力計懸掛一邊長a=10cm的金屬塊,金屬塊的密度ρ=3×103 kg/m3,當(dāng)把彈簧測力計下的金屬塊平衡地浸入水中深b=4cm時,彈簧測力計和臺秤的示數(shù)分別是多少 (水的密度是ρ水=1×103 kg/m3,g取10 m/s2)
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【題目】用計算機輔助實驗系統(tǒng)做驗證牛頓第三定律的實驗∶用一輛電玩具汽車拖運另一輛無動力的玩具汽車,在兩車掛接處裝上傳感器探頭,并把它們的掛鉤連在一起.當(dāng)電玩具汽車通電后拉著另一輛車向前運動時,可以在顯示器屏幕上呈現(xiàn)相互作用力隨時間變化的圖像,如圖所示.觀察分析兩個力傳感器的相互作用力隨時間變化的曲線,可以得出以下實驗結(jié)論,其中正確的是( )
A.作用力與反作用力大小相等,方向相反
B.作用力與反作用力作用在同一物體上
C.作用力與反作用力時刻相同
D.作用力與反作用力方向相同
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【題目】如圖所示,光滑絕緣細桿豎直放置,細桿右側(cè)距桿0.3 m處有一固定的點電荷Q,M、N是細桿上的兩點,點M與Q、點N與Q的連線與桿的夾角均為θ=37°.一中間有孔的帶電小球穿在絕緣細桿上滑下,通過M點時加速度為零,速度為3m/s,取g=10 m/s2,求小球下落到N點時的加速度大小和速度大小。
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【題目】牛頓第一定律又稱慣性定律,該定律明確揭示了慣性的存在.下列關(guān)于慣性的說法正確的是( )
A.靜止的物體慣性大
B.速度大的物體慣性大
C.飛船艙內(nèi)的物體處于失重狀態(tài),因而此物體沒有慣性
D.任何物體都有慣性,慣性的大小由物體的質(zhì)量量度
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【題目】(1)用如圖所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律.實驗所用的電源為學(xué)生電源,輸出電壓為6V的交流電和直流電兩種.重錘從高處由靜止開始下落,重錘上拖著的紙帶打出一系列的點,對紙帶上的點痕進行測量,即可驗證機械能守恒定律.
①下面列舉了該實驗的幾個操作步驟:
A.按照圖示的裝置安裝器件;
B.將電磁打點計時器接到電源的“直流輸出”上;
C.用天平測出重錘的質(zhì)量;
D.打開懸掛紙帶的夾子,再接通電源開關(guān)打出一條紙帶;
E.選取計數(shù)點,并測量計數(shù)點間的距離;
F.根據(jù)測量的結(jié)果計算重錘下落過程中減少的重力勢能是否等于增加的動能.
其中沒有必要進行的或者操作不當(dāng)?shù)牟襟E是.______________________
(將其選項對應(yīng)的字母填在橫線處)
②利用這個裝置也可以測量重錘下落的加速度a的數(shù)值.如圖所示,根據(jù)打出的紙帶,選取紙帶上的連續(xù)的五個點A、B、C、D、E,測出A距起始點O的距離為s0,點AC間的距離為s1,點CE間的距離為s2,使用交流電的頻率為f,根據(jù)這些條件計算重錘下落的加速度a=_________.
③在上述驗證機械能守恒定律的實驗中發(fā)現(xiàn),重錘減小的重力勢能總是大于重錘動能的增加,其原因主要是因為在重錘下落的過程中存在阻力作用,可以通過該實驗裝置測阻力的大小.若已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣裙J的較準(zhǔn)確的值為g,還需要測量的物理量是____________.
試用這些物理量和上圖紙帶上的數(shù)據(jù)符號表示出重錘在下落的過程中受到的平均阻力大小f=___________________.
(2)某實驗小組設(shè)計了如圖(a)所示的實驗裝置,通過改變重物的質(zhì)量,利用計算機可得滑塊運動的加速度a和所受拉力F的關(guān)系圖像。他們在軌道水平和傾斜的兩種情況下分別做了實驗,得到了兩條a-F圖線,如圖(b)所示。
①圖線________是在軌道左側(cè)抬高成為斜面情況下得到的(選填“①”或“②”);
②滑塊總質(zhì)量m=____________kg;滑塊和軌道間的動摩擦因數(shù)μ=____________
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