【題目】一物體在粗糙的水平面上受到水平拉力作用,在一段時間內(nèi)的速度隨時間變化情況如圖中左圖所示。則拉力的功率隨時間變化的圖像是圖中的(g取10m/s2):
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
根據(jù)vt圖象和題意可知:一個物體在粗糙程度均勻的水平面上受到水平拉力作用,在一段時間內(nèi)先做勻加速運動后勻速直線運動:①在第一個加速過程中,物體受到的拉力大于摩擦力,即,且F1的大小不變,拉力的功率,而v與t成正比,則有v=kt(k為比例系數(shù));所以,即P與t成正比,則Pt圖象為一過原點的傾斜直線;
②在第二個過程中,物體以第一個過程中的末速度做勻速直線運動,受到的拉力F2等于摩擦力,因接觸面的粗糙程度與壓力大小不變,故摩擦力大小不變,F2=f,此時拉力的功率與速度的關(guān)系為,因拉力F2與此時物體的速度v末均為定值,即功率大小不隨時間變化,為一水平直線;
因F1>F2,且第一個過程末時刻的速度等于第二個過程初時刻的速度,所以第一個過程末時刻的功率大于第二個過程初時刻的功率(即圖象中的轉(zhuǎn)折處功率突然減小);所以,拉力的功率隨時間變化的圖象是如圖中的D,故D正確,A、B、C錯誤;
故選B。
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【題目】已知引力常數(shù)G與下列哪些數(shù)據(jù),可以計算出地球密度( )
A. 地球繞太陽運動的周期及地球離太陽的距離
B. 月球繞地球運行的周期及月球繞地球轉(zhuǎn)的軌道半徑
C. 人造地球衛(wèi)星在地面附近繞行運行周期
D. 若不考慮地球自轉(zhuǎn),已知地球半徑和重力加速度
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【題目】(11分)圖1為驗證牛頓第二定律的實驗裝置示意圖。圖中打點計時器的電源為50Hz的交流電源,打點的時間間隔用Δt表示。在小車質(zhì)量未知的情況下,某同學(xué)設(shè)計了一種方法用來研究“在外力一定的條件下,物體的加速度與其質(zhì)量間的關(guān)系”。
(1)完成下列實驗步驟中的填空:
①平衡小車所受的阻力:小吊盤中不放物塊,調(diào)整木板右端的高度,用手輕撥小車,直到打點計時器打出一系列________的點。
②按住小車,在小吊盤中放入適當(dāng)質(zhì)量的物塊,在小車中放入砝碼。
③打開打點計時器電源,釋放小車,獲得帶有點跡的紙帶,在紙帶上標(biāo)出小車中砝碼的質(zhì)量m。
④按住小車,改變小車中砝碼的質(zhì)量,重復(fù)步驟③。
⑤在每條紙帶上清晰的部分,每5個間隔標(biāo)注一個計數(shù)點。測量相鄰計數(shù)點的間距s1,s2,…。求出與不同m相對應(yīng)的加速度a。
⑥以砝碼的質(zhì)量m為橫坐標(biāo),為縱坐標(biāo),在坐標(biāo)紙上做出--m關(guān)系圖線。若加速度與小車和砝碼的總質(zhì)量成反比,則與m處應(yīng)成_________關(guān)系(填“線性”或“非線性”)。
(2)完成下列填空:
(ⅰ)本實驗中,為了保證在改變小車中砝碼的質(zhì)量時,小車所受的拉力近似不變,小吊盤和盤中物塊的質(zhì)量之和應(yīng)滿足的條件是_______________________。
(ⅱ)設(shè)紙帶上三個相鄰計數(shù)點的間距為s1、s2、s3。a可用s1、s3和Δt表示為a=__________。圖2為用米尺測量某一紙帶上的s1、s3的情況,由圖可讀出s1=__________mm,s3=__________mm。由此求得加速度的大小a=__________m/s2。
(ⅲ)圖3為所得實驗圖線的示意圖。設(shè)圖中直線的斜率為k,在縱軸上的截距為b,若牛頓定律成立,則小車受到的拉力為___________,小車的質(zhì)量為___________。
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【題目】如圖所示,質(zhì)量m=50kg的運動員(可視為質(zhì)點),在河岸上A點緊握一根長L=5.0m的不可伸長的輕繩,輕繩另一端系在距離水面高H=10.0m的O點,此時輕繩與豎直方向的夾角為θ=37°,C點是位于O點正下方水面上的一點,距離C點x=4.8m處的D點有一只救生圈,O、A、C、D各點均在同一豎直面內(nèi).若運動員抓緊繩端點,從臺階上A點沿垂直于輕繩斜向下以一定初速度v0躍出,當(dāng)擺到O點正下方的B點時松開手,最終恰能落在救生圈內(nèi).(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2)求:
(1)運動員經(jīng)過B點時速度的大小vB;
(2)運動員從臺階上A點躍出時的動能Ek;
(3)若初速度v0不一定,且使運動員最終仍能落在救生圈內(nèi),則救生圈離C點距離x將隨運動員離開A點時初速度v0的變化而變化.試在下面坐標(biāo)系中粗略作出x﹣v0的圖象,并標(biāo)出圖線與x軸的交點.
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【題目】如圖所示,真空中有平行正對金屬板A、B,它們分別接在輸出電壓恒為U=9.0V的電源兩端,金屬板長L=40cm、兩金屬板間的距離d=3.2cm,A、B兩板間的電場可以視為勻強電場,F(xiàn)使一電子從兩金屬板左側(cè)中間以v0=2.0×107m/s的速度垂直于電場方向進入電場,然后從兩金屬板右側(cè)射出。已知電子的質(zhì)量m=0.9×10-30kg,電荷量e=1.6×10-19C,兩極板電場的邊緣效應(yīng)及電子所受的重力均可忽略不計。求:
(1)電子在電場中運動時加速度a的大。
(2)電子射出電場時在沿電場線方向上的側(cè)移量y;
(3)從電子進入電場到離開電場的過程中,其動量增加量.
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【題目】已知萬有引力常量G和下列各組數(shù)據(jù),能計算出地球質(zhì)量的是( 。
A. 人造衛(wèi)星在地面附近運行的速度和運行周期
B. 月球繞地球運行的周期及月球距地球的距離
C. 地球繞太陽運行的周期及地球離太陽的距離
D. 考慮地球自轉(zhuǎn)時,已知地球的半徑及重力加速度
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【題目】從同一地點出發(fā),甲、乙兩個物體沿同一方向做直線運動的速度—時間圖象如圖所示,則
A. 兩物體相遇的時間是2s和6s
B. 乙物體先向前運動2s,隨后向后運動
C. 兩個物體相距最遠(yuǎn)的時刻是4s末
D. 4s后甲在乙前面
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【題目】用如圖實驗裝置驗證、組成的系統(tǒng)機械能守恒從高處由靜止開始下落,上拖著的紙帶打出一系列的點,對紙帶上的點跡進行測量,即可驗證機械能守恒定律圖給出的是實驗中獲取的一條紙帶:0是打下的第一個點,每相鄰兩計數(shù)點間還有4個點圖中未標(biāo)出,計數(shù)點間的距離如圖所示已知、,則取,結(jié)果保留兩位有效數(shù)字
(1)在紙帶上打下記數(shù)點5時的速度______;
(2)在打點過程中系統(tǒng)動能的增量______J,系統(tǒng)勢能的減少量______J,由此得出的結(jié)論是______;
(3)若某同學(xué)作出圖象如圖,則當(dāng)?shù)氐膶嶋H重力加速度______.
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【題目】一豎直放置的半徑為R=0.4m半圓形軌道與水平直軌道在最低點平滑連接。質(zhì)量m=0.05kg的小球以一定的初速度沿直軌道向右運動,并沿圓軌道的內(nèi)壁沖上去。如果小球經(jīng)過N點時的速度v1=6m/s;小球經(jīng)過軌道最高點M后作平拋運動,平拋的水平距離為x=1.6m,取重力加速度g=10m/s2。求:
(1)小球經(jīng)過M時速度大小;
(2)小球經(jīng)過M時對軌道的壓力大小;
(3)小球從N點滑到軌道最高點M的過程中克服摩擦力所做的功。
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