4．兩兩相距均為a的三質(zhì)點(diǎn)A、B、C，從t=0時(shí)刻開(kāi)始分別以相同的勻速率v運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中A的運(yùn)動(dòng)速度的方向始終指向當(dāng)時(shí)B所在的位置，B的運(yùn)動(dòng)速度的方向始終指向當(dāng)時(shí)C所在的位置，C的運(yùn)動(dòng)速度的方向則始終指向當(dāng)時(shí)A所在的位置．試問(wèn)，三質(zhì)點(diǎn)何時(shí)一起相遇？

分析 根據(jù)題目的描述，3個(gè)質(zhì)點(diǎn)構(gòu)成了一個(gè)等邊三角形，最后三個(gè)質(zhì)點(diǎn)在等邊三角形的中心相遇，利用運(yùn)動(dòng)的合成與分解，求出運(yùn)動(dòng)的時(shí)間即可

解答 解：根據(jù)已知條件可知，三個(gè)質(zhì)點(diǎn)A、B、C位于一個(gè)邊長(zhǎng)為a的等邊三角形的3個(gè)頂點(diǎn)上
最后三質(zhì)點(diǎn)相遇于等邊三角形的中心O
根據(jù)幾何關(guān)系可知x=A0=BO=CO=$\frac{\frac{a}{2}}{sin60°}$=$\frac{\sqrt{3}a}{3}$
質(zhì)點(diǎn)指向O點(diǎn)的速度${v}_{1}=vcos30°=\frac{\sqrt{3}}{2}v$
故相遇的時(shí)間t=$\frac{x}{{v}_{1}}=\frac{2a}{3v}$
答：三質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過(guò)$\frac{2a}{3v}$的時(shí)間一起相遇．

點(diǎn)評(píng) 這是一道奧賽題目，難度相對(duì)較大，關(guān)鍵是理解題目所給條件，構(gòu)建出模型，結(jié)合運(yùn)動(dòng)的合成與分解，進(jìn)行計(jì)算即可．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

15．一個(gè)質(zhì)量為m的物體，在吊繩拉力的作用下，沿豎直方向由靜止開(kāi)始以加速度a勻速上升了ts，則在這一過(guò)程中，該物體增加的機(jī)械能為（　　）
A．$\frac{1}{2}$ma2t2B．$\frac{1}{2}$mgat2C．$\frac{1}{2}$m（g+a）at2D．$\frac{1}{2}$mg2t2

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

16．質(zhì)量為2kg的物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，某時(shí)刻速度大小為4m/s，經(jīng)過(guò)1s后的速度大小為10m/s，那么在這段時(shí)間內(nèi)，物體的合外力大小可能為（　�。�
A．20 NB．12 NC．8 ND．28 N

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

12．如圖所示，理想變壓器原線圈通以u(píng)=220$\sqrt{2}$sin100πt（V）的正弦交流電，與副線圈相連的兩個(gè)燈泡完全相同，電表都是理想電表，電路正常工作．下列說(shuō)法正確的是（　�。�
A．交流電的頻率為100πHz
B．開(kāi)關(guān)S閉合后與斷開(kāi)時(shí)相比，電壓表示數(shù)增大
C．開(kāi)關(guān)S閉合后與斷開(kāi)時(shí)相比，電流表示數(shù)變小
D．開(kāi)關(guān)S閉合后與斷開(kāi)時(shí)相比，變壓器的輸入功率增大

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

19．如圖所示，在直角三角形abc內(nèi)，有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B．在a點(diǎn)有一個(gè)粒子發(fā)射源，可以沿ab方向源源不斷地發(fā)出速率不同、電荷量為q（q＞0）、質(zhì)量為m的同種粒子．已知∠a=60°，ab=L，不計(jì)粒子的重力，下列說(shuō)法正確的是（　�。�
A．在磁場(chǎng)中通過(guò)的弧長(zhǎng)越長(zhǎng)的粒子在磁場(chǎng)內(nèi)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間越長(zhǎng)
B．從ac邊中點(diǎn)射出的粒子，在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為$\frac{2πm}{3qB}$
C．從ac邊射出的粒子的最大速度值為$\frac{2qBL}{3m}$
D．bc邊界上只有長(zhǎng)度為L(zhǎng)的區(qū)域可能有粒子射出

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

9．如圖1所示，某學(xué)生小組借用“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置，進(jìn)行“探究合外力做功和動(dòng)能變化的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)：

（1）實(shí)驗(yàn)明使小車在砝碼和托盤(pán)的牽引下運(yùn)動(dòng)，以此定量探究細(xì)繩拉力做功與小車動(dòng)能變化的關(guān)系．
①實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備了打點(diǎn)計(jì)時(shí)器及配套的電源、導(dǎo)線、復(fù)寫(xiě)紙及圖1所示的器材．若要完成該實(shí)驗(yàn)，必需的實(shí)驗(yàn)器材還有刻度尺；天平（帶砝碼）．
②為達(dá)到平衡摩擦力的目的，取下細(xì)繩和托盤(pán)，通過(guò)調(diào)節(jié)墊片的位置，改變長(zhǎng)木板傾斜程度，根據(jù)打出的紙帶判斷小車是否做勻速直線運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)．
③實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)，先調(diào)節(jié)木板上定滑輪的高度，使?fàn)恳≤嚨募?xì)繩與木板平行．這樣做的目的是D（填字母代號(hào)）．
A．避免小車在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中發(fā)生抖動(dòng)          B．可使打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出的點(diǎn)跡清晰
C．可以保證小車最終能夠?qū)崿F(xiàn)勻速直線運(yùn)動(dòng)  D．可在平衡摩擦力后使細(xì)繩拉力等于小車受的合力
（2）連接細(xì)繩及托盤(pán)，放入砝碼，通過(guò)實(shí)驗(yàn)得到圖2所示的紙帶．紙帶上O為小車運(yùn)動(dòng)起始時(shí)刻所打的點(diǎn)，選取時(shí)間間隔為0.1s的相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)A、B、C、D、E、F、G．實(shí)驗(yàn)時(shí)測(cè)得小車的質(zhì)量為M=200g，小車所受細(xì)繩的拉力為F=0.2N．各計(jì)數(shù)點(diǎn)到O的距離為s，對(duì)應(yīng)時(shí)刻小車的瞬時(shí)速度為v，小車所受拉力做的功為W，小車動(dòng)能的變化為△Ek．請(qǐng)計(jì)算前補(bǔ)填表中空格（結(jié)果保留小數(shù)點(diǎn)后四位）．
計(jì)數(shù)點(diǎn)s/mv/（m•s-1）v2/（m2•s-2）W/J△Ek/J
A0.15500.55600.30910.03100.0309
B0.21600.65550.42970.04320.0430
C0.28610.75500.57000.05720.0570
D0.36700.85700.73440.07340.0734
E0.45750.95250.9073
F0.55751.0511.1050.11150.1105
G0.66771.1501.3230.13350.1323
分析上述數(shù)據(jù)可知：在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)細(xì)繩拉力做的功等于小車動(dòng)能的變化．
（3）這個(gè)小組在之前的一次實(shí)驗(yàn)中分析發(fā)現(xiàn)拉力做功總是要比小車動(dòng)能增量明顯大一些．這一情況可能是下列個(gè)些原因造成的C（填字母代號(hào)）．
A．在接通電源的同時(shí)釋放了小車            B．小車釋放時(shí)離打點(diǎn)計(jì)時(shí)器太近
C．平衡摩擦力時(shí)長(zhǎng)木板傾斜程度不夠        D．平衡摩擦力時(shí)長(zhǎng)木板傾斜程度過(guò)大
（4）實(shí)驗(yàn)小組進(jìn)一步討論認(rèn)為可以通過(guò)繪制v2-s圖線來(lái)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)．請(qǐng)根據(jù)表中各計(jì)數(shù)點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在圖3中標(biāo)出對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn)，并畫(huà)出v2-s圖線．分析△v2-s圖線為一條通過(guò)原點(diǎn)的直線，直線的斜率如果在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)等于理論值，也可以得出相同的結(jié)論．這種方案中直線斜率表達(dá)式為k=$\frac{2F}{M}$（用題目中相關(guān)物理量字母表示）．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

16．如圖1所示為“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置，數(shù)字化信息系統(tǒng)獲得了小車加速度a與鉤碼的質(zhì)量及小車和砝碼的質(zhì)量對(duì)應(yīng)關(guān)系圖．鉤碼的質(zhì)量為m1，小車和砝碼的質(zhì)量為m2，重力加速度為g．

（1）下列說(shuō)法正確的是D．
A．每次在小車上加減砝碼時(shí)，應(yīng)重新平衡摩擦力
B．實(shí)驗(yàn)時(shí)若用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)先釋放小車后接通電源
C．本實(shí)驗(yàn)m2應(yīng)遠(yuǎn)小于m1
D．在用圖象探究加速度與質(zhì)量關(guān)系時(shí)，應(yīng)作a-$\frac{1}{{m}_{2}}$圖象
（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)，某同學(xué)由于疏忽，遺漏了平衡摩擦力這一步驟，測(cè)得F=m1g，作出a-F圖象，他可能作出圖2中丙（選填“甲”、“乙”、“丙”）圖線．此圖線的AB段明顯偏離直線，造成此誤差的主要原因是C．
A．小車與軌道之間存在摩擦
B．導(dǎo)軌保持了水平狀態(tài)
C．砝碼盤(pán)和砝碼的總質(zhì)量太大
D．所用小車的質(zhì)量太大
（3）實(shí)驗(yàn)時(shí)，某同學(xué)遺漏了平衡摩擦力這一步驟，若軌道水平，他測(cè)量得到的$\frac{1}{{m}_{2}}$-a圖象，如圖3．設(shè)圖中直線的斜率為k，在縱軸上的截距為b，則小車與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=$\frac{gk}$，鉤碼的質(zhì)量$\frac{1}{gk}$．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

13．一正弦交流電的電動(dòng)勢(shì)e=200sin（100πt）V，若將它加在阻值為100Ω的電阻兩端（電源內(nèi)阻不計(jì)），則下列說(shuō)法正確的是（　�。�
A．t=0時(shí)刻，電流的瞬時(shí)值為i=2AB．電流的最大值為2A
C．交流電的頻率為100HzD．電阻消耗的電功率為400w

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

14．關(guān)于曲線運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是（　�。�
A．曲線運(yùn)動(dòng)可以是勻變速運(yùn)動(dòng)
B．曲線運(yùn)動(dòng)的加速度可能為0
C．曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向可能不變
D．曲線運(yùn)動(dòng)的速度大小和方向一定同時(shí)改變

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案