【題目】一根0.5m長的繩子,當它受到50N的拉力時即被拉斷,如果在它的一端掛著一個質(zhì)量為1kg的物體時(g取10m/s2)
(1)使物體在光滑水平面上做勻速圓周運動,求拉斷繩子時物體的角速度;
(2)如果這個物體在豎直平面上做圓周運動,最少需要多大的角速度才能把繩子拉斷?這時物體的線速度多大?
【答案】(1)拉斷繩子時物體的角速度為10rad/s.
(2)最小需要rad/s的角速度才能把繩子拉斷,這時物體的線速度大小為
【解析】
試題分析:物體在光滑水平面內(nèi)做勻速圓周運動,靠拉力提供向心力,結(jié)合拉力的大小求出角速度的大小.
物體在豎直平面內(nèi)做圓周運動,在最低點拉力最大,根據(jù)牛頓第二定律求出繩子達到最大拉力時的角速度和線速度.
解:(1)根據(jù)牛頓第二定律得,F(xiàn)=mLω2,解得.
(2)在最低點,有:F﹣mg=mLω′2,解得ω′=,
則線速度v=.
答:(1)拉斷繩子時物體的角速度為10rad/s.
(2)最小需要rad/s的角速度才能把繩子拉斷,這時物體的線速度大小為.
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【題目】質(zhì)量為5kg的物體從距地面20m高處自由下落,(不計空氣阻力,g=10m/s2).求:
(1)物體落地時的速度?
(2)這一過程重力做了多少功?是正功還是負功?重力勢能改變了多少?是增加還是減少?
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【題目】如圖所示,平臺離水平地面的高度為H=5m,一質(zhì)量為m=1kg的小球從平臺上A點以某一速度水平拋出,測得其運動到B點時的速度為vB=10m/s.已知B點離地面的高度為h=1.8m,取重力加速度g=10m/s2,以水平地面為零勢能面.問:
(1)小球從A點拋出時的機械能為多大?
(2)小球從A點拋出時的初速度v0為多大?
(3)B點離豎直墻壁的水平距離L為多大?
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【題目】如圖所示,兩個完全相同的光滑球的質(zhì)量均為m,放在豎直擋板和傾角為的固定斜面間,若以擋板與斜面接觸處為軸逆時針緩慢轉(zhuǎn)動擋板至與斜面垂直,在此過程中( )
A、A球?qū)π泵娴膲毫χ饾u增大
B、B球?qū)醢宓膲毫χ饾u減小
C、B球?qū)π泵娴膲毫χ饾u增大
D、A、B兩球間的彈力不變
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【題目】勁度系數(shù)為k的輕彈簧上端固定一只質(zhì)量為m的小球,向下壓小球后從靜止釋放,小球開始做簡諧運動。該過程小球的最大加速度是2.8g(g為重力加速度)。求:
(1)簡諧運動的振幅大小A;
(2)當小球運動到最低點時,小球?qū)椈蓮椓的大小和方向;
(3)若彈簧原長為L,則振動過程中彈簧的最大長度L′是多少?
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【題目】利用重物自由下落驗證機械能守恒定律的實驗。
(1)在驗證機械能守恒定律的實驗中,沒有必要進行的操作是( )
A.用天平測重物的質(zhì)量
B.用秒表測重物下落的時間
C.用打點計時器記錄重物下落的信息
D.用紙帶記錄測量重物下落的高度
(2)該實驗所用打點計時器的電源頻率為50 Hz,如圖所示,A、B、C為紙帶中選取的三個計數(shù)點,每兩個計數(shù)點之間還有4個點未畫出,則每兩個計數(shù)點之間的時間間隔T= s,打點計時器在打下計數(shù)點B時,物體的下落速度為B= m/ s。(小數(shù)點后保留兩位有效數(shù)字)
(3)由于該實驗中存在阻力做功,所以實驗測得的重物的重力勢能的減少量 (選填“小于”、“大于”或“等于”)動能的增加量。
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【題目】如圖所示,質(zhì)量為m的球置于斜面上,被一個豎直擋板擋住,F(xiàn)用一個力F拉斜面,使斜面在水平面上做加速度為a的勻加速直線運動,忽略一切摩擦,以下說法中正確的是( )
A.若加速度足夠小,豎直擋板對球的彈力可能為零
B.若加速度足夠大,斜面對球的彈力可能為零
C.斜面和擋板對球的彈力的合力大于ma
D.擋板對球的彈力為ma+mgtan θ
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【題目】波粒二象性是微觀世界的基本特征,以下說法正確的有 ( )
A. 光電效應現(xiàn)象揭示了光的粒子性
B. 熱中子束射到晶體上產(chǎn)生衍射圖樣說明中子具有波動性
C. 黑體輻射的實驗規(guī)律可用光的波動性解釋
D. 動能相等的質(zhì)子和電子,它們的德布羅意波長也相等
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【題目】如圖,玻璃球冠的折射率為,其底面鍍銀,底面的半徑是球半徑的倍;在過球心O且垂直于底面的平面(紙面)內(nèi),有一與底面垂直的光線射到玻璃球冠上的M點,該光線的延長線恰好過底面邊緣上的A點。求該光線從球面射出的方向相對于其初始入射方向的偏角。
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