【題目】如圖所示,兩根不可伸長的細繩A、B端分別固定在水平天花板上,O端系有一質(zhì)量m=kg的物體,ABO組成一邊長為L=5m的正三角形.物體受到方向水平向左的風力作用,繩BO能承受的最大拉力Fm=20N,繩AO不會被拉斷,取g=10m/s2.
(1) 水平風力F1=5N時,物體處于靜止狀態(tài),求繩BO中的拉力大小FB;
(2) 水平風力為F2時,繩BO剛好被拉斷,求F2和繩BO拉斷時物體的加速度大小a;
(3) 在(2)的情況下,求物體運動過程中的最大速度vm和物體運動到最高點時與初始位置的高度差h.
【答案】(1) (2) , (3),
【解析】試題分析:對O點受力分析,然后根據(jù)共點力平衡條件列式并結合合成法求解即可求出拉力;求出繩BO拉斷時,物體仍在原來位置,則拉斷前瞬間水平和豎直方向的分力,水平方向由平衡條件和牛頓第二定律即可求出F2和加速度;根據(jù)動能定理即可求出最大速度vm和物體運動到最高點時與初始位置的高度差。
(1)設此時繩AO中的拉力大小FA,由平衡條件有
代入數(shù)據(jù)解得
(2)設繩BO拉斷時,物體仍在原來位置,則拉斷前瞬間水平和豎直方向的分力分別為
由于,說明物體仍在原來位置,此時繩AO中的拉力大小為0.
水平方向由平衡條件有
繩BO被拉斷后,物體做圓周運動,拉斷時加速度方向沿圓切線方向,則
解得:
(3)設繩AO向左擺到與水平方向的夾角為θ時,物體運動的速度最大,則
聯(lián)立解得:
設繩AO向左擺到與水平方向的夾角為α時,物體到達最高點,則
解得:
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖甲所示,在光滑水平面上有一質(zhì)量為m1=1kg的足夠長的木板,其上疊放一質(zhì)量為m2=2kg的木塊,木塊和木板之間的動摩擦因數(shù)μ=0.5,假定木塊和木板之間的最大靜摩擦力和滑動摩擦力相等。現(xiàn)給木塊施加一隨時間t增大的水平拉力F=3t (N),重力加速度大小g=10m/s2。
⑴求木塊和木板相對靜止一起運動的時間t1;
⑵通過計算,在圖乙中利用已經(jīng)給出的坐標數(shù)據(jù),畫出木板和木塊的加速度隨時間t變化的圖象。(取水平拉力F的方向為正方向)
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】(多選)如圖甲所示,光滑絕緣水平面上,虛線MN的右側存在磁感應強度B=2 T的勻強磁場,MN的左側有一質(zhì)量m=0.1 kg的矩形線圈abcd,bc邊長L1=0.2 m,電阻R=2 Ω.t=0時,用一恒定拉力F拉線圈,使其由靜止開始向右做勻加速運動,經(jīng)過時間1 s,線圈的bc邊到達磁場邊界MN,此時立即將拉力F改為變力,又經(jīng)過1 s,線圈恰好完全進入磁場,整個運動過程中,線圈中感應電流i隨時間t變化的圖象如圖乙所示.則( )
A.恒定拉力大小為0.05 N
B.線圈在第2 s內(nèi)的加速度大小為1 m/s2
C.線圈ab邊長L2=0.5 m
D.在第2 s內(nèi)流過線圈的電荷量為0.2 C
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】某區(qū)域的電場線分布如圖所示,一電場線上有P、Q兩點,一電子以速度v0從P點向Q點運動,經(jīng)過時間t1到達Q點時速度大小為v1.一正電子(帶正電,質(zhì)量、電荷量均與電子相同)以大小為v0的速度從Q點向P點運動,經(jīng)過時間t2到達P點時速度大小為v2,不計正、負電子受到的重力.則( )
A. v1<v2 B. v1=v2 C. t1>t2 D. t1=t2
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】下列說法正確的是________
A.當一定量的氣體吸熱時,其內(nèi)能可能減小
B.溫度低的物體分子運動的平均速率小
C.做加速運動的物體,由于速度越來越大,因此物體分子的平均動能越來越大
D.當液體與大氣接觸時,液體表面層內(nèi)的分子所受其他分子作用力的合力總是指向液體內(nèi)部
E.氣體分子單位時間內(nèi)與單位面積器壁碰撞的次數(shù),與單位體積內(nèi)氣體的分子數(shù)和氣體的溫度有關
【答案】ADE
【解析】根據(jù)熱力學第一定律,如果氣體吸熱少而對外做功多,則內(nèi)能可能減小,故選項A正確;溫度高低反映的是分子運動的平均動能,故選項B錯誤;微觀的分子運動的平均動能與物體宏觀的運動狀態(tài)無關,故選項C錯誤;由液體的表面張力可知,選項D正確;根據(jù)氣體壓強的微觀解釋可知,選項E正確.
【題型】填空題
【結束】
129
【題目】如圖所示,固定的豎直圓筒由上段細筒和下段粗筒組成,粗筒橫截面積是細筒的4倍,細筒足夠長,粗筒中A、B兩輕質(zhì)光滑活塞間封有空氣,活塞A上方有水銀.用外力向上托住活塞B,使之處于靜止狀態(tài),活塞A上方的水銀面與粗筒上端相平,當氣體溫度為20℃時,水銀深H=10 cm,氣柱長L=20 cm,大氣壓強p0=75 cmHg.現(xiàn)保持溫度不變,使活塞B緩慢上移,直到水銀的一半被推入細筒中.
①求活塞B移動后筒內(nèi)氣體的壓強;
②求活塞B向上移動的距離;
③此時保持活塞B位置不變,改變氣體溫度,讓A上方的水銀剛好全部進入細筒內(nèi),則氣體的溫度是多少?
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】一列簡諧橫波,某時刻的圖象如圖甲所示,從該時刻開始計時,波上A質(zhì)點的振動圖象如圖乙所示,則以下說法正確的是_______
A.這列波沿x軸負向傳播
B.這列波的波速是25 m/s
C.質(zhì)點P將比質(zhì)點Q先回到平衡位置
D.經(jīng)過Δt=0.4 s,A質(zhì)點通過的路程為4 m
E.經(jīng)過Δt=0.8 s,A質(zhì)點通過的位移為8 m
【答案】ADE
【解析】由A質(zhì)點的振動圖象可知,下一時刻其正向位移在增大,結合甲圖可知這列波沿x軸負向傳播,故A項正確;由甲圖可知λ=20 m,由乙圖可知,T=0.8 s,則,故B項正確;由于這列波沿x軸負向傳播,所以質(zhì)點P正向負方向運動,所以質(zhì)點Q將比質(zhì)點P先回到平衡位置,故C項錯;經(jīng)過Δt=0.4s,A質(zhì)點通過的路程為振幅的兩倍,即4 m,故D項正確;經(jīng)過Δt=0.8 s,A質(zhì)點回到平衡位置,即通過的位移為0,故E項錯.
【題型】填空題
【結束】
113
【題目】如圖所示為一巨大的玻璃容器,容器底部有一定的厚度,容器中裝一定量的水,在容器底部有一單色點光源,已知水對該光的折射率為,玻璃對該光的折射率為1.5,容器底部玻璃的厚度為d,水的深度也為d.求:
①這種光在玻璃和水中傳播的速度;
②水面形成的光斑的面積(僅考慮直接由光源發(fā)出的光線).
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,O點為半圓形玻璃磚的圓心,直徑MN與屏X1X2垂直,半徑OO′與屏X1X2平行,∠P1OM=∠P2OM=45°,玻璃對可見光的全反射臨界角C<45°,不考慮光在玻璃中的多次反射,則下列說法正確的是________.
A.若紫光沿P1O方向射入玻璃磚,則在屏上會形成兩個光斑
B.若紅光沿P1O方向射入玻璃磚,則在屏上只會形成一個光斑
C.若紫光沿P2O方向射入玻璃磚,則在屏上只會形成一個光斑
D.紅光在玻璃磚中傳播速度比紫光的快
E.紅光在玻璃磚中的波長比紫光的長
【答案】BDE
【解析】入射角。若紅光或紫光沿P1O方向射入玻璃磚,在MN界面發(fā)生全反射而不發(fā)生折射,則在屏上只能形成一個光斑,選項B正確,A錯誤;若紫光沿P2O方向射入玻璃磚,在MN界面既發(fā)生反射,也發(fā)生折射,則在屏上會形成兩個光斑,選項C錯誤;紅光在玻璃磚中傳播速度比紫光的快,選項D正確;紅光的頻率比紫光的小,由知紅光在玻璃磚中的波長比紫光的長,選項E正確.
【題型】填空題
【結束】
131
【題目】如圖所示,真空中有一個半徑為R=0.1m、質(zhì)量分布均勻的玻璃球,頻率為f=5.0×1014Hz的細激光束在真空中沿直線BC傳播,在玻璃球表面的C點經(jīng)折射進入小球,并在玻璃球表面的D點又經(jīng)折射進入真空中.已知∠COD=120°,玻璃球對該激光束的折射率為.求:
①此激光束在真空中的波長;
②此激光束進入玻璃時的入射角α;
③此激光束穿越玻璃球的時間.
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,質(zhì)量為 m=1 kg的長方體金屬滑塊夾在豎直擋板 M、N 之間,M、N與金屬滑塊間動摩擦因數(shù)均為 μ=0.2,金屬滑塊與一勁度系數(shù)為k=200N/m的輕彈簧相連接,輕彈簧下端固定,擋板M固定不動,擋板N與一智能調(diào)節(jié)裝置相連接(調(diào)整擋板與滑塊間的壓力)。起初滑塊靜止,擋板與滑塊間的壓力為0.現(xiàn)有一質(zhì)量也為m的物體從距滑塊L=20 cm處自由落下,與滑塊瞬間完成碰撞后粘在一起向下運動。為保證滑塊下滑過程中做勻減速運動,且下移距離為l=10 cm時速度減為0,擋板對滑塊的壓力需隨滑塊下移而變化,不計空氣阻力,彈簧始終在彈性限度內(nèi)。g 取10 m/s2,求:
(1)下落物體與滑塊碰撞過程中系統(tǒng)損失的機械能;
(2)當滑塊下移距離為d=5 cm時擋板對滑塊壓力的大。
(3)已知彈簧的彈性勢能的表達式為Ep=kx2(式中k為彈簧勁度系數(shù),x為彈簧的伸長或壓縮量),求滑塊速度減為零的過程中,擋板對滑塊的摩擦力所做的功。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如下圖所示,兩平行光滑金屬導軌間距,導軌平面與水平面的夾角,上端接有的電阻;導軌內(nèi)上部有方向垂直軌道面向上、面積的有界均勻磁場,磁感應強度B大小隨時間t變化,關系為(,且為常量);下部區(qū)域ABCD內(nèi)有大小的勻強磁場,磁場方向垂直軌道面向下,AB、CD與導軌垂直,距離d=1.04m,F(xiàn)將金屬棒MN置于兩磁場之間的無磁場區(qū)域,并與導軌垂直;在t=0時由靜止釋放金屬棒,金屬棒以的加速度勻加速通過ABCD區(qū)域。已知金屬棒質(zhì)量,且運動過程中始終與導軌垂直并接觸良好,除R外所有電阻均忽略不計,。求
(1)金屬棒在ABCD區(qū)域中運動時電流大小及方向;
(2)k值及金屬棒從靜止到通過ABCD區(qū)域所用的時間。
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