【題目】一小球在恒力F1作用下豎直向上做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),速度大小為v0.當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到位置A時(shí),將F1突然增大到某值F2(未知),但保持其方向不變.持續(xù)一段時(shí)間t后,又突然將該力反向,但保持其大小不變;再持續(xù)同樣一段時(shí)間后,油滴運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn).重力加速度大小為g.不計(jì)空氣阻力
(1)求油滴運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)的速度;
(2)求增大后的力F2大。灰阎淮嬖谕饬r(shí),油滴以初速度v0做豎直上拋運(yùn)動(dòng)的最大高度恰好等于B、A兩點(diǎn)間距離的兩倍.
【答案】(1);(2)或
【解析】
(1)分析小球的運(yùn)動(dòng)過(guò)程,小球先向上做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),到達(dá)A處后因力突然增大而開(kāi)始做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),經(jīng)過(guò)t后力突然反向,小球開(kāi)始做勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),并可能在速度減為零后做反向的勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng).對(duì)力增大后的兩個(gè)過(guò)程分別列出牛頓第二定律方程,即可求得兩個(gè)過(guò)程中的加速度,而t又是一個(gè)已知量,那么直接使用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式即可求出小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)的速度的大小;(2)因?yàn)樾∏蜃詈罂赡茏龇聪虻膭蚣铀僦本(xiàn)運(yùn)動(dòng),因此我們不能確定B點(diǎn)的位置究竟在A點(diǎn)上方還是A點(diǎn)下方,故需要分為兩種情況討論.對(duì)其中每一種情況,根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式列出方程,并與豎直上拋的方程進(jìn)行聯(lián)立,即可分別求得兩種情況下增大后的力大小。
在t=0時(shí),力從增加至時(shí),油滴做豎直向上的勻加速運(yùn)動(dòng),加速度方向向上,根據(jù)牛頓第二定律有:①
油滴在時(shí)刻的速度為:②
力在時(shí)刻突然反向,油滴做勻變速運(yùn)動(dòng),加速度方向向下,
根據(jù)牛頓第二定律有:③
油滴在時(shí)刻的速度為:④
由①②③④式得 :⑤
(2)由題意,在t=0時(shí)刻前有:⑥
油滴從t=0到時(shí)刻的位移為:⑦
油滴在從時(shí)刻到時(shí)刻的時(shí)間間隔內(nèi)的位移為:⑧
由題給條件有:⑨
式中h是B、A兩點(diǎn)之間的距離. 若B點(diǎn)在A點(diǎn)之上,依題意有⑩
由①②③⑥⑦⑧⑨⑩式得
若B點(diǎn)在A點(diǎn)之下,依題意有
由①②③⑥⑦⑧⑨式得
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,長(zhǎng)為L=4m的傳送帶的速度是5 m/s,現(xiàn)將m=1 kg 的小物體輕放在左輪正上方的皮帶上,物體與皮帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2,電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)皮帶將物體從左輪運(yùn)送到右輪的過(guò)程中,(g=10m/s2)下列說(shuō)法中正確的是 ( )
A. 摩擦產(chǎn)生的熱量為12J
B. 小物體獲得的動(dòng)能為8J
C. 摩擦產(chǎn)生的熱量為8J
D. 小物體獲得的動(dòng)能為12.5J
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖(俯視圖),虛線(xiàn)右側(cè)有豎直向下的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng),邊長(zhǎng)為L=0.4m,質(zhì)量為m=0.5kg的正方形導(dǎo)線(xiàn)框起初靜止在光滑水平地面上。從t=0時(shí)刻起,用水平力F向右拉線(xiàn)框向右運(yùn)動(dòng),此后線(xiàn)框運(yùn)動(dòng)的v-t圖像如右圖所示。求:
(1)拉力F的大小
(2)線(xiàn)框進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程中感應(yīng)電流的大小
(3)線(xiàn)框進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程中線(xiàn)框產(chǎn)生的熱量
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】自來(lái)水龍頭下面放著一非常淺的平底容器,調(diào)節(jié)水龍頭的開(kāi)關(guān),使水一滴一滴地下落。繼續(xù)調(diào)節(jié),當(dāng)調(diào)節(jié)到前一滴水碰到容器底部的瞬間,這一滴水正好從水龍頭口開(kāi)始下落時(shí)為止(這兩滴水之間沒(méi)有水滴)。
(1)根據(jù)水滴的運(yùn)動(dòng)情況,如果要測(cè)出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?/span>g,需要測(cè)定的物理量有:_________,需要的實(shí)驗(yàn)器材有:_________ 。
(2)在下面的橫線(xiàn)上寫(xiě)出隨后的主要實(shí)驗(yàn)步驟:_________ 。
(3)g值的表達(dá)式為 _________ 。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】在一次實(shí)驗(yàn)中,某同學(xué)選用了兩個(gè)外形相同的硬質(zhì)小球A和B,小球A質(zhì)量較大,小球B質(zhì)量較小.該同學(xué)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn):若在水平面上用A球去撞擊原來(lái)靜止的B球,碰后A和B都向前運(yùn)動(dòng);若用B球去撞擊原來(lái)靜止的A球,碰后A球向前運(yùn)動(dòng),B球向后運(yùn)動(dòng).為了探究碰撞中的不變量,該同學(xué)計(jì)劃用如圖所示的圓弧槽進(jìn)行實(shí)驗(yàn).實(shí)驗(yàn)時(shí),分別將小球M、N放在豎直平面內(nèi)的半圓形玻璃軌道內(nèi)側(cè)(軌道半徑遠(yuǎn)大于小球半徑).現(xiàn)讓小球M從與圓心O等高處由靜止釋放,在底部與靜止的小球N發(fā)生正碰.
(1)實(shí)驗(yàn)中,若實(shí)驗(yàn)室里有如下所述的四個(gè)小球:
①半徑為r的玻璃球;
②半徑為2r的玻璃球;
③半徑為1.5r的鋼球;
④半徑為2r的鋼球.
為了便于測(cè)量,M球應(yīng)選用________,N球應(yīng)選用______(填編號(hào)).
(2)實(shí)驗(yàn)中不用測(cè)量的物理量為________.
①小球M的質(zhì)量m1和小球N的質(zhì)量m2;
②圓弧軌道的半徑R;
③小球M碰后上升的最高處與O點(diǎn)連線(xiàn)偏離豎直方向的夾角θ1;
④小球N碰后上升的最高處與O點(diǎn)連線(xiàn)偏離豎直方向的夾角θ2.
(3)用上述測(cè)得的物理量表示碰撞中的不變量的等式為:________.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,密閉絕熱容器內(nèi)有一絕熱的具有一定質(zhì)量的活塞,活塞的上部封閉著氣體,下部為真空,活塞與器壁的摩擦忽略不計(jì).置于真空中的輕彈簧的一端固定于容器的底部,另一端固定在活塞上,彈簧被壓縮后用繩扎緊,此時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能為Ep(彈簧處在自然長(zhǎng)度時(shí)的彈性勢(shì)能為零).現(xiàn)繩突然斷開(kāi),彈簧推動(dòng)活塞向上運(yùn)動(dòng),經(jīng)過(guò)多次往復(fù)運(yùn)動(dòng)后活塞靜止,氣體達(dá)到平衡態(tài),經(jīng)過(guò)此過(guò)程( )
A. Ep全部轉(zhuǎn)換為氣體的內(nèi)能
B. Ep一部分轉(zhuǎn)換成活塞的重力勢(shì)能,其余部分仍為彈簧的彈性勢(shì)能
C. Ep全部轉(zhuǎn)換成活塞的重力勢(shì)能和氣體的內(nèi)能
D. Ep一部分轉(zhuǎn)換成活塞的重力勢(shì)能,一部分轉(zhuǎn)換為氣體的內(nèi)能,其余部分仍為彈簧的彈性勢(shì)能
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A依次經(jīng)過(guò)狀態(tài)B、C和D后再回到狀態(tài)A.其中,A→B和C→D為等溫過(guò)程,B→C和D→A為絕熱過(guò)程(氣體與外界無(wú)熱量交換).這就是著名的“卡諾循環(huán)”.
(1)該循環(huán)過(guò)程中,下列說(shuō)法正確的是________
A.A→B過(guò)程中,外界對(duì)氣體做功
B.B→C過(guò)程中,氣體分子的平均動(dòng)能增大
C.C→D過(guò)程中,單位時(shí)間內(nèi)碰撞單位面積器壁的分子數(shù)增多
D.D→A過(guò)程中,氣體分子的速率分布曲線(xiàn)不發(fā)生變化
(2)該循環(huán)過(guò)程中,內(nèi)能減小的過(guò)程是________(選填“A→B”“B→C”“C→D”或“D→A”).若氣體在A→B過(guò)程中吸收63 kJ的熱量,在C→D過(guò)程中放出38 kJ的熱量,則氣體完成一次循環(huán)對(duì)外做的功為________kJ.
(3)若該循環(huán)過(guò)程中的氣體為1 mol,氣體在A狀態(tài)時(shí)的體積為10 L,在B狀態(tài)時(shí)壓強(qiáng)為A狀態(tài)時(shí)的.求氣體在B狀態(tài)時(shí)單位體積內(nèi)的分子數(shù).(已知阿伏加德羅常數(shù)NA=6.0×1023mol-1,計(jì)算結(jié)果保留一位有效數(shù)字)
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】面積很大的水池,水深為H,水面上浮著一正方體木塊。木塊邊長(zhǎng)為a,密度為水的一半,質(zhì)量為m,開(kāi)始時(shí),木塊靜止,有一半沒(méi)入水中,如圖所示,F(xiàn)用力F將木塊緩慢地壓到池底。不計(jì)摩擦。求:
(1)從木塊剛好完全沒(méi)入水中到停在池底的過(guò)程中,池水勢(shì)能的改變量。
(2)從開(kāi)始到木塊剛好完全沒(méi)入水的過(guò)程中,力F所作的功。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】汽車(chē)以10m/s的速度開(kāi)始剎車(chē),剎車(chē)中加速度大小為2 m/s2。關(guān)于汽車(chē)的運(yùn)動(dòng)情況,下列說(shuō)法正確的是( )
A. 剎車(chē)后6s末的速度為2 m/s
B. 剎車(chē)后6s內(nèi)的位移為25 m
C. 剎車(chē)中整個(gè)位移中點(diǎn)的速度為7.1 m/s
D. 停止前第3s、第2s、最后1s的位移之比為1:3:5
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