【題目】如圖所示為某風(fēng)洞模擬實驗的示意圖，一質(zhì)量為2kg的小球套在一根固定的足夠長直桿上，桿與水平面夾角37°，現(xiàn)小球在F=30N的豎直向上的風(fēng)力作用下，從A點(diǎn)靜止出發(fā)沿直桿向上運(yùn)動，已知球與桿間的動摩擦因數(shù)，g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，，，求：

（1）小球受桿彈力的方向及小球運(yùn)動的加速度大�。�

（2）若風(fēng)力F作用t=1.2s后撤去，求小球上滑過程中距A點(diǎn)的最大距離；

（3）在上一問的基礎(chǔ)上若從撤去風(fēng)力F開始計時，小球經(jīng)多長時間將經(jīng)過距A點(diǎn)上方為1.60m的B點(diǎn)。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

【答案】（1）垂直桿向下，2.0 m/s2.；（2）1.80 m；（3）0.076s和0.62s

【解析】

（1）設(shè)彈力為FN，對小球受力分析有

聯(lián)立上式，代入數(shù)據(jù)解得

FN方向：垂直桿向下

（2）剛撤去F時，小球的速度

小球的位移

撤去力F后，小球上滑時有

代入數(shù)據(jù)解得

因此小球上滑時間

上滑位移

則小球上滑的最大距離為

（3）在上滑階段通過B點(diǎn)

經(jīng)過B點(diǎn)時的時間為

（另∶舍去）

小球返回時有

代入數(shù)據(jù)解得

因此小球由頂端返回B點(diǎn)時有

代入數(shù)據(jù)解得

經(jīng)過B點(diǎn)時的時間為

所以小球經(jīng)過B點(diǎn)的時間為0.076s和0.62s。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示是某同學(xué)探究做圓周運(yùn)動的物體質(zhì)量、向心力、軌道半徑及線速度關(guān)系的實驗裝置，圓柱體放置在水平光滑圓盤上做勻速圓周運(yùn)動力傳感器測量向心力F，速度傳感器測量圓柱體的線速度v，該同學(xué)通過保持圓柱體質(zhì)量和運(yùn)動半徑不變，來探究向心力F與線速度v的關(guān)系：

(1)該同學(xué)采用的實驗方法為________。

A.等效替代法 B.控制變量法 C.理想化模型法

(2)改變線速度v，多次測量，該同學(xué)測出了五組F、v數(shù)據(jù)，如表所示：

①作出圖線如圖乙所示；

②若圓柱體運(yùn)動半徑，由作出的的圖線可得圓柱體的質(zhì)量________kg。結(jié)果保留兩位有效數(shù)字

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一小球自高處自由下落，當(dāng)它與水平地面每碰撞一次后，速度大小減小為碰撞前的，不計空氣阻力，取，則下列說法正確的是（ ）

A.第一次下落的時間與第二次下落的時間之比為

B.第二次彈起的高度為第一次彈起時高度的

C.小球運(yùn)動的總時間約為

D.小球運(yùn)動的總位移為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)做“探究彈簧彈力與彈簧伸長量關(guān)系”的實驗，他采用如圖甲所示裝置，質(zhì)量不計的彈簧下端掛一個砝碼盤，在盤中增添砝碼，改變彈簧的彈力。根據(jù)實驗所測數(shù)據(jù)做出砝碼盤中砝碼重力與彈簧伸長量x的關(guān)系圖像，如圖乙所示：（g=10m/s2）

（1）從圖乙可以看出在0.5~2.0cm范圍內(nèi)彈力大小與彈簧伸長量呈線性關(guān)系。由此可求出彈簧的勁度系數(shù)為________N/m；形變量大于2.0cm的范圍內(nèi)，彈力大小與彈簧伸長量呈非線性關(guān)系的原因是________；

（2）結(jié)合圖乙可求得砝碼盤的質(zhì)量為_________kg，未考慮砝碼盤的質(zhì)量會導(dǎo)致彈簧勁度系數(shù)的測量結(jié)果與真實值相比________（選填“偏大”“偏小”或“無影響”）；

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)為了探究力與加速度的關(guān)系，準(zhǔn)備了打點(diǎn)計時器及配套的電源、導(dǎo)線、小車、細(xì)繩、復(fù)寫紙、紙帶、砝碼、砝碼盤、天平，組裝的實驗裝置如圖甲所示：

（1）若要完成該實驗，必需的實驗器材還有____________________；

（2）實驗過程中，他需要調(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_____________________；

（3）平衡摩擦力無誤后，多次實驗通過描點(diǎn)得到了如圖乙所示a-F圖線，F為實驗過程中砝碼的重力，圖線不通過坐標(biāo)原點(diǎn)的主要原因是___________________________；

（4）某次實驗得到一條如圖丙所示的紙帶，從比較清晰的0點(diǎn)起，每5個點(diǎn)取一個計數(shù)點(diǎn)，測得兩相鄰計數(shù)點(diǎn)的距離依次為x1=1.40cm，x2=1.90cm，x3=2.38 cm，x4=2.88cm，x5=3.39cm，x6=3.87cm。已知打點(diǎn)計時器所用的電源的頻率為50Hz。則打計數(shù)點(diǎn)4時小車的速度_________m/s，小車的加速度a=________m/s2.。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】下面一段話摘自2010.5.6《環(huán)球時報》：“X－37B空天飛機(jī)被認(rèn)為是承擔(dān)了美軍太空戰(zhàn)職能的航天器。世界各地天文愛好者經(jīng)過近一個月的通力合作，竟然捕捉到了一條絕密軌道。根據(jù)觀測：X－37B是在一個傾角39.9度的近圓軌道上運(yùn)行，它每90分鐘繞地球轉(zhuǎn)一圈，每4天飛臨同一地點(diǎn)�！边@一段話中的“它每90分鐘繞地球轉(zhuǎn)一圈”，我們可以理解為它是在近地軌道上飛行，其中的“90分鐘”應(yīng)該是一個大約數(shù)。請你根據(jù)下面的條件：衛(wèi)星軌道平面傾角為39.9度（即衛(wèi)星軌道平面與地球赤道平面的夾角為39.9度），周期很接近90 min，且每4整天飛臨地面上的同一地點(diǎn)的正圓軌道。計算它的周期和距離地面的高度的數(shù)值。（計算時把地球看作半徑為6.37×103 km的均勻球體，地面處的重力加速度g＝9.80 m/s2，結(jié)果保留三位有效數(shù)字。）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在不少旅游景點(diǎn)里都設(shè)置了一種速降的游樂項目：從山上高處向山下低處安裝一根鋼索，人坐在吊籃里通過繩索和滑輪沿著傾角為θ的鋼索快速下滑，如圖a所示。理想情況下，下滑時的加速度大小等于g sin θ，穩(wěn)定的運(yùn)動狀態(tài)下，即滑輪、繩索、人（包括吊籃在內(nèi)，下同）組成的系統(tǒng)保持相對靜止時，繩索與豎直方向間的夾角也等于θ。但實際上有兩個原因使得加速度要變小，并且繩索與豎直方向間的夾角一般不等于θ，原因之一是滑輪并非理想的無摩擦，原因之二是空氣阻力不能忽略。設(shè)滑輪的質(zhì)量為M，人的質(zhì)量為m，繩索的質(zhì)量相對滑輪和人來說可以忽略，滑輪與鋼索間的摩擦因數(shù)為μ，人運(yùn)動過程中受到的空氣阻力等于人的重力的k倍，滑輪運(yùn)動過程中受到的空氣阻力不計。試通過計算討論：在穩(wěn)定的運(yùn)動狀態(tài)下，有沒有可能繩索與豎直方向間的夾角α＝θ，但加速度的值小于g sin θ？如果有可能，請指出必須滿足的條件；如果沒有可能，請說明理由。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖是某種電飯鍋的結(jié)構(gòu)圖，圖所示的裝置都安裝在內(nèi)膽（盛米和水的金屬鍋）的下方。用一塊感溫鐵氧體作為溫度傳感器，靠彈簧使它緊貼鍋底. 感溫鐵氧體的特點(diǎn)是常溫下具有鐵磁性，能夠被磁化；但是溫度上升到103℃時，就失去鐵磁性，不能被磁化了.不加熱時，由于永磁體自重的作用使杠桿系統(tǒng)處于圖示狀態(tài)，電熱板電路的觸點(diǎn)斷開.請回答：

（1）對于如下的操作：①燒開水；②做米飯；③煲湯；其中哪種情況可以在做好后自動斷電，哪種情況在做好后不能自動斷電？

（2）簡單說明做出上述判斷的理由和該系統(tǒng)自動斷電的動作過程.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】兩個質(zhì)量均為m=1.0kg的質(zhì)點(diǎn)A和B，在光滑的水平面上的同一起始線同時開始運(yùn)動．A、B的初速度分別為vA0=2.0m/s，vB0=1.2m/s，方向都向右，如圖所示．在運(yùn)動的同時，A、B都受到大小為F=2.0×10﹣1N力的作用，A受力方向向左，B受力方向向右．在以后的運(yùn)動過程中，若用L表示兩質(zhì)點(diǎn)在任意時刻沿運(yùn)動方向的距離，當(dāng)L的數(shù)值為1.2m時，可判斷質(zhì)點(diǎn)B在_____方（選填“左”或“右”）；當(dāng)L的數(shù)值范圍為_____時不可判斷A、B質(zhì)點(diǎn)誰在左誰在右．

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