【題目】如圖所示,長度為l的輕繩上端固定在O點,下端系一質(zhì)量為m的小球(小球的大小可以忽略)。、
(1)在水平拉力F的作用下,輕繩與豎直方向的夾角為,小球保持靜止,畫出此時小球的受力圖,并求力F的大小。
(2)由圖示位置無初速度釋放小球,求當小球通過最低點時的速度大小及輕繩對小球的拉力。不計空氣阻力。
【答案】(1)F=mgtanα(2),方向豎直向上
【解析】
試題(1)為了求出F的大小,我們首先做出小球此時的受力示意圖,根據(jù)共點力平衡條件求出F;
(2)小球向下擺動的時候只有重力做功,所以用機械能守恒定律可以求出最低點的速度,
在最低點根據(jù)合力充當向心力,由牛頓第二定律列出向心力方程,可以求出繩子對小球的拉力.
解:(1)受力圖如圖所示
根據(jù)平衡條件小球受到的拉力大小F=mgtanα
(2)運動中只有重力做功,系統(tǒng)機械能守恒
則通過最低點時,小球的速度大小
根據(jù)牛頓第二定律
解得輕繩對小球的拉力,方向豎直向上
答:(1)小球受到的拉力為mgtanα
(2)通過最低點時,小球的速度大為
輕繩對小球的拉力為mg(3﹣2cosα),方向豎直向上.
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【題目】下列關(guān)于萬有引力定律說法正確的是( 。
A.萬有引力定律用來研究宏觀物體間的相互作用,微觀原子、分子間不存在萬有引力作用
B.依據(jù)萬有引力定律公式可知,物體間的萬有引力隨距離的增大而減小,隨距離的減小而增大,當物體質(zhì)心間距離趨向于零時,萬有引力會達到無窮大
C.生活中的我們站在一起時并沒有因為萬有引力而緊緊粘貼,是因為萬有引力定律并不適用于生命體
D.牛頓提出一切物體之間都存在萬有引力,并給出關(guān)系式。但是直到卡文迪許的出現(xiàn),才使得他的理論得到了完美的驗證
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【題目】一質(zhì)量為2.0×103kg的汽車在水平公路上行駛,路面對輪胎的徑向最大靜摩擦力為1.4×104N,當汽車經(jīng)過半徑為80m的彎道時,下列判斷正確的是( )
A. 汽車轉(zhuǎn)彎時所受的力有重力、彈力、摩擦力和向心力
B. 汽車轉(zhuǎn)彎的速度為20m/s時所需的向心力為1.4×104N
C. 汽車轉(zhuǎn)彎的速度為20m/s時汽車會發(fā)生側(cè)滑
D. 汽車能安全轉(zhuǎn)彎的向心加速度不超過7.0m/s2
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【題目】如圖所示,半徑為的豎直光滑圓弧軌道與光滑水平軌道相切,質(zhì)量均為的小球用輕桿連接,置于圓弧軌道上,位于圓心的正下方,與點等高,某時刻將它們由靜止釋放,最終在水平面上運動.下列說法中正確的是( )
A. 下滑過程中重力對做功的功率一直增大
B. 當滑到圓弧軌道最低點時的速度為
C. 整個過程中輕桿對做的功為mgR
D. 下滑過程中的機械能增加
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【題目】x軸上平衡位置在原點的質(zhì)點從t=0時刻開始振動,在0-4s內(nèi)的振動圖像如圖所示,激起的機械波沿x軸正方向傳播,已知傳播速度為2m/s,則下列說法正確是 。
A.x=8m處質(zhì)點振動情況與原點處質(zhì)點相同
B.波源每振動一個周期,機械波傳播8m
C.若增大原點振動頻率,傳播速度將增大
D.t= 3s時x=6 m處質(zhì)點開始起振且起振方向向上
E.t= 4s時x=4 m處質(zhì)點已經(jīng)振動4m路程,且在向上運動
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【題目】如圖甲所示,輕桿一端固定在O點,另一端固定一小球,現(xiàn)讓小球在豎直平面內(nèi)做半徑為R的圓周運動小球運動到最高點時,桿與小球間彈力大小為F,小球在最高點的速度大小為v,其圖象如乙圖所示則( )
A.小球的質(zhì)量為
B.當?shù)氐闹亓铀俣却笮?/span>
C.時,桿對小球彈力方向向上
D.時,小球受到的彈力與重力大小相等
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【題目】如圖所示,導(dǎo)軌ABC由長度為l=2m的水平部分與豎直面內(nèi)半徑為1米的四分之一圓弧構(gòu)成,水平部分粗糙,圓弧部分光滑,F(xiàn)將質(zhì)量為m=2kg大小可忽略的物塊放于導(dǎo)軌上A處,木塊與直導(dǎo)軌部分動摩擦因素為μ=,最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,F(xiàn)對物塊施加一水平向右的恒力F,物塊運動到C點時速度剛好為零。(取g=10m/s2)求:
(1)施加的水平恒力F為多大;
(2)物塊對圓弧軌道的最大壓力FN;
(3)全過程物塊在AB上經(jīng)過的路程。
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【題目】有甲、乙兩組同學(xué)根據(jù)不同的實驗條件,進行了探究平拋運動規(guī)律的實驗:
(1)甲組同學(xué)采用如圖1所示的裝置用小錘擊打彈性金屬片,金屬片把A球沿水平方向彈出,同時B球被松開自由下落,觀察到兩球同時落地,改變小錘擊打的力度,即改變A球被彈出時的速度,兩球仍然同時落地,這說明_______________。
(2)乙組同學(xué)采用頻閃照相法拍攝到如圖2所示的小球做平拋運動的照片,圖中每個小方格對應(yīng)的實際邊長為L=2.45cm,則由圖可求得拍攝時每隔_____s曝光一次,該小球做平拋運動的初速度大小為________m/s.(g=9.8m/s2)
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【題目】用如圖所示裝置,利用自由落體運動可以驗證機械能守恒定律。
(1)在實驗中,除鐵架臺、夾子、紙帶、打點計時器和重物外,還必須使用的器材_______。
A.天平 B.秒表 C.彈簧秤 D.刻度尺
(2)設(shè)重錘質(zhì)量為m,打點計時器的打點周期為T,重力加速度為g,下圖是實驗得到的一條紙帶,A、B、C、D、E為相鄰的連續(xù)點。根據(jù)測得的x1、x2、x3、x4,寫出重錘由B點到D點勢能減少量的表達式________,動能增量的表達式____________。
(3)由于重錘下落時要克服阻力做功,故該實驗的動能增量總是______(填“大于”、“等于”或“小于”)重力勢能的減少量。
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