【題目】將一輕質彈簧水平放置,一段固定在A點,另一端與質量為m=0.1 kg的物塊P接觸但不連接。AB是水平軌道,B端與半徑為R=0.4 m的光滑半圓軌道BCD相切,半圓的直徑BD豎直。用外力推動P壓縮彈簧,然后放開,物塊P開始沿著軌道運動,物塊P恰能通過最高點D。重力加速度為g=10 m/s2,求:
(1)物塊在D點的速度;
(2)物塊通過圓弧軌道上B點時對軌道的壓力。
(3)若彈簧原長時右端的位置與B點的距離L=4 m,動摩擦因數μ=0.2,其余部分光滑。計算物塊離開彈簧的過程中,彈簧彈力的沖量。
【答案】(1)2 m/s (2)6N (3)0.6kg·m/s
【解析】試題分析:物塊P恰好能夠到達D點時,由重力提供向心力,由牛頓第二定律求出D點的速度;從B到D,由機械能守恒定律列式,可求出物體P在B點的速度.再由牛頓運動定律求物塊通過圓弧軌道上B點時對軌道的壓力,根據動量定理,即可求得彈簧彈力的沖量。
物塊P恰好通過D點,由重力提供向心力,由牛頓第二定律可得:
解得: =2 m/s
對物塊P從B點運動到D點過程中,
動能定理:
在B點由牛頓第二定律可得:
根據第三定律得壓力F=FN,即F=6mg=6N 方向向下
物塊離開彈簧到B點,根據動能定理:
代入數據解得:v0=6m/s
根據動量定理,彈簧彈力的沖量I=mv0-0=0.6kg·m/s
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【題目】如圖所示,楔形木塊abc固定在水平面上,粗糙斜面ab和光滑斜面bc與水平面的夾角相同,頂角b處安裝一定滑輪,質量分別為M、m(M>m)的滑塊,通過不可伸長的輕繩跨過定滑輪連接,輕繩與斜面平行,兩滑塊由靜止釋放后,沿斜面做勻加速運動,若不計滑輪的質量和摩擦,在兩滑塊沿斜面運動的過程中( )
A.兩滑塊組成的系統機械能守恒
B.m的機械能可能減小
C.重力對M做的功大于M動能的增加
D.兩滑塊組成的系統的機械能損失等于M克服摩擦力做的功
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【題目】某同學利用“驗證牛頓第二定律”的實驗器材,測量滑塊和長木板之間的動摩擦因數。如圖所示,帶滑輪的長木板水平放置,力傳感器固定在墻上,輕繩分別跨過固定在滑塊上和固定在長木板末端的滑輪,一端與力傳感器連接,另一端豎直懸掛一砂桶,砂桶距地面足夠遠。調節(jié)兩滑輪的位置使輕繩與長木板平行,不計輕繩與各滑輪之間的摩擦。
(1)實驗時,______(填“必須”或“不必”)要保證砂和砂桶的總質量遠小于滑塊質量;______(填“有”或“沒有”)必要將長木板右端墊高以平衡摩擦力;______(填“需要”或“不需要”)用天平測砂和砂桶的總質量。
(2)下圖是實驗中得到的一條紙帶,已知相鄰計數點間還有四個點未畫出,打點計時器所用電源頻率為50 Hz,由此可求出小車的加速度a=________ m/s2(計算結果保留三位有效數字)。
(3)實驗時,記錄力傳感器的示數3.2 N,用天平測出滑塊質量1 kg,根據(2)中求出的加速度a的結果?梢缘贸龌瑝K和長木板間的動摩擦因數μ=______。(重力加速度為g)。
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【題目】甲、乙兩質點在同一直線上勻速運動,設向右為正,甲質點的速度為2m/s,乙質點的速度為﹣4m/s,則可知( 。
A. 甲質點的速度大于乙質點的速度
B. 甲質點的加速度大于乙質點的加速度
C. 這里正、負號表示質點運動的方向
D. 若甲、乙兩質點同時出發(fā),則10s后甲乙兩質點一定相距60m
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【題目】如圖,直MN表示某電場中一條電場線,a、b是線上的兩點,將一帶負電荷的粒子從a點處由靜止釋放,粒子從a運動到b過程中的vt圖線如圖(b)所示。設a、b兩點的電勢分別為φa、φb,電場強度大小分別為Ea、Eb,粒子在a、b兩點的電勢能分別為Wa、Wb,不計重力,則有( )
A. φa>φb B. Ea>Eb C. Ea<Eb D. Wa<Wb
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【題目】“科學總是從正確走向錯誤!边@句話適用于描述下列哪項物理事實?( 。
A.哥白尼的日心說B.機械能守恒定律
C.經典力學的局限性D.利用萬有引力發(fā)現未知天體
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【題目】關于功的下列說法中,正確的是( 。
A.力對物體所做的功一定等于力的大小與物體位移大小的乘積
B.人類對于能量及其轉化的認識與功的概念緊密相連
C.一個力做功有正功、負功之分,所以功是個矢量
D.各分力所做功的代數和不等于合力對物體所做的功
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【題目】如圖甲所示是某同學探究加速度與力的關系的實驗裝置。他在氣墊導軌上安裝了一個光電門B,滑塊上固定一遮光條,滑塊用細線繞過氣墊導軌左端的定滑輪與力傳感器相連,傳感器下方懸掛鉤碼,每次滑塊都從A處由靜止釋放。
(1)該同學用游標卡尺測量遮光條的寬度d,如圖乙所示,則d=___mm.
(2)下列不必要的一項實驗要求是___.(請?zhí)顚戇x項前對應的字母)
A.應使A位置與光電門間的距離適當大些
B.應將氣墊導軌調節(jié)水平
C.應使滑塊質量遠大于鉤碼和力傳感器的總質量
D.應使細線與氣墊導軌平行
(3)實驗時,將滑塊從A位置由靜止釋放,由數字計時器讀出遮光條通過光電門B的時間t,若要得到滑塊的加速度,還需要測量的物理量是___;
(4)為研究滑塊的加速度與力的關系,改變鉤碼質量,測出對應的力傳感器的示數F和遮光條通過光電門的時間t,通過描點作出線性圖象,處理數據時,縱軸為F,橫軸應為___
A、t B、t2 C、1/t D、1/t2
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