【題目】如圖甲所示,水平面上A點處有一質(zhì)量m=0.5kg的小物塊,從靜止開始在水平向右恒力F1作用下運動,通過B點時立即撤去力F1,物塊恰好落到斜面P點。物塊與水平面間的滑動摩擦力為f,f大小與物塊離A點的距離d的關(guān)系如圖乙所示。已知AB間距為2m,斜面傾角=37°,BP間距為3m,重力加速度g取10m/s2,不計空氣阻力。(sin37°=0.6,cos37°=0.8)求
(1)物塊通過B點時速度大小;
(2)恒力F1大小
(3)現(xiàn)將圖甲裝置置于風(fēng)洞實驗室中,斜面BC.處于風(fēng)場中,且足夠長。物塊從B點以(1)同中的速度水平向右拋出,立即撤去力F1,同時物塊受到大小為4N的風(fēng)力F2作用,風(fēng)力方向從水平向左逆時針到豎直向下范圍內(nèi)可調(diào),如圖甲所示。調(diào)整風(fēng)力方向使物塊從拋出至落到斜面的時間最短,求該最短時間及在此條件下物塊第一次落到斜面時的動能.
【答案】(1)4m/s(2)4.5N(3)7.69J
【解析】
(1)物塊從到,假設(shè)間距為,根據(jù)平拋運動規(guī)律有
水平方向: ①
豎直方向: ②
代入數(shù)據(jù),聯(lián)立①②式解得;
(2)由圖乙可知摩擦力對物塊做功為 ③
物塊從到,由動能定理有 ④
代入數(shù)據(jù),聯(lián)立③④式解得
(3)方法一:
以點為坐標(biāo)軸原點,水平方向為軸,豎直方向為軸,假設(shè)與軸方向成角,根據(jù)運動的合成與分解有
水平方向: ⑤
豎直方向: ⑥
幾何關(guān)系: ⑦
聯(lián)立⑤⑥⑦式解得 ⑧
代入數(shù)據(jù)可得,要使最小,即要取最大值,
而,故當(dāng)時,最小,
⑨
⑩
(11)
聯(lián)立⑨⑩(11)式解得 (12)
(,)
【或:把代入⑥式中解得⑨
假設(shè)落到點,從到過程,由動能定理得,
即 ⑩
代入數(shù)據(jù)解得 (11)
方法二:以點為坐標(biāo)軸原點,沿斜面方向為軸,豎直斜面方向為軸,
,和均為定值,為使物塊盡快落到斜面,故垂直斜面向下。
方向: ⑤
方向: ⑥
時,解得
或: ⑥
當(dāng)時,,
⑦
把代入⑦式中解得,而,
⑧
代入數(shù)據(jù)解得 ⑨
【或:把代入⑤式中解得,
假設(shè)落到點,從到過程,由動能定理得,
即 ⑦
代入數(shù)據(jù)解得 ⑧】
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】在“研究彈簧的形變與外力的關(guān)系”的實驗中,將彈簧水平放置,測出其自然長度,然后豎直懸掛讓其自然下垂,在其下端豎直向下施加外力F。實驗過程是在彈簧的彈性限度內(nèi)進行的。用記錄的外力F與彈簧的形變量x作出的F-x圖線如圖所示。
(1)彈簧的形變量x與外力F關(guān)系式F=___;(力的單位:N,長度單位:m)
(2)圖線不過原點的原因是:______________。
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】在電子線路中,經(jīng)天線接收下來的電信號既有高頻成分又有低頻成分,需要把低頻成分和高頻成分分開,只讓低頻成分輸送到下一級,可以采用如圖所示的電路,其中a、b應(yīng)選擇的元件是
A.a是電容較大的電容器,b是低頻扼流圈
B.a是電容較大的電容器,b是高頻扼流圈
C.a是電容很小的電容器,b是低頻扼流圈
D.a是電容很小的電容器,b是高頻扼流圈
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,一小型發(fā)電機內(nèi)有n=100匝矩形線圈,線圈面積S=0.10m2,線圈電阻可忽略不計。在外力作用下矩形線圈在B=0.10T勻強磁場中,以恒定的角速度rad/s繞垂直于磁場方向的固定軸勻速轉(zhuǎn)動,發(fā)電機線圈兩端與R=100Ω的電阻構(gòu)成閉合回路。求:
(1)線圈轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的最大值;
(2)從線圈平面通過中性面時開始,線圈轉(zhuǎn)過90°角的過程中,通過電阻R橫截面的電荷量;
(3)線圈勻速轉(zhuǎn)動10s,電流通過電阻R產(chǎn)生的焦耳熱。
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,一個質(zhì)量M=50kg的人站在水平地面上,手執(zhí)一根不可伸縮的輕繩,繩的末端系一小球,使小球在豎直面內(nèi)做圓周運動。已知繩長L=0.4m,小球質(zhì)量m=0.2kg,重力加速度g取10m/s2。求:
(1)若小球在最高點的速度v=4m/s,則此時輕繩的拉力T1大小;
(2)若小球恰好能通過最高點,當(dāng)小球運動到最低點時,水平地面對人的支持力大小。
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】在研究物體做變速直線運動的實驗中,電火花打點計時器所用電源的頻率為f=50 Hz。如圖所示的是一段記錄小車運動情況的紙帶,從圖中連續(xù)打出的點中選取O、A、B、C、D、E、F作為計數(shù)點,用毫米刻度尺測量得到、、、、、。回答下列問題:
(1)電火花打點計時器使用的電壓為________V。
(2)打點計時器打出D點時小車的速度為______________m/s。小車運動的加速度的表達(dá)式為a=________________________________ (用題中所給物理量表示),帶入數(shù)據(jù)得a=____________m/s2。(結(jié)果均保留兩位小數(shù))
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】某同學(xué)要“驗證機械能守恒定律”,利用如圖甲所示的氣墊導(dǎo)軌和光電門計時器等裝置來進行實驗。實驗前,用天平稱出小盤的質(zhì)量m0,滑塊(帶擋光片)的質(zhì)量為M,記錄小盤中所用砝碼的質(zhì)量m,用螺旋測微器測得滑塊擋光片寬度d的結(jié)果如圖乙所示,在靠近導(dǎo)軌右端取一點作為釋放點,用毫米刻度尺測量出光電門和釋放點之間的距離L。將帶有擋光片的滑塊從釋放點由靜止釋放,當(dāng)滑塊通過光電門時計時器顯示擋光片經(jīng)過光電門的時間為Δt。通過改變滑輪下端小盤中砝碼的質(zhì)量進行多次實驗。
(1)擋光片寬度d=____________ mm。
(2)要驗證機械能守恒定律需要驗證的關(guān)系式是_______________________________________。
(3)多次改變砝碼的質(zhì)量m得到對應(yīng)的Δt,則圖像是_____(填“直線”或“非直線”)。
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】某學(xué)習(xí)小組做探究“合力的功和物體速度變化的關(guān)系”的實驗,圖中小車是在1條橡皮筋作用下彈出,沿木板滑行,這時橡皮筋對小車做的功記為W.當(dāng)用2條、3條…完全相同的橡皮筋并在一起進行第2次、第3次…實驗時,使每次實驗中橡皮筋伸長的長度都保持一致.每次實驗中小車獲得的速度由打點計時器所打的紙帶測出.
(1)除了圖中已有的實驗器材外,還需要導(dǎo)線、開關(guān)、________(填測量工具)和________(填“交流”或“直流”)電源.
(2)實驗中,小車會受到摩擦阻力的作用,可以使木板適當(dāng)傾斜來平衡掉摩擦阻力,則下面操作正確的是________.
A.放開小車,能夠自由下滑即可
B.放開小車,能夠勻速下滑即可
C.放開拖著紙帶的小車,能夠自由下滑即可
D.放開拖著紙帶的小車,能夠勻速下滑即可
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】足球運動是目前最具影響力的運動項目之一,深受青少年喜愛。如圖所示為幾種與足球有關(guān)的情境,則下列說法正確的是( 。
A. 圖甲中,靜止在草地上的足球受到的彈力就是它的重力
B. 圖甲中,靜止在草地上的足球受到的彈力是由于足球形變而產(chǎn)生的
C. 圖乙中,靜止在光滑水平地面上的兩個足球由于接觸而受到相互作用的彈力
D. 圖丙中,踩在腳下且靜止在水平草地上的足球可能受到3個力的作用
查看答案和解析>>
湖北省互聯(lián)網(wǎng)違法和不良信息舉報平臺 | 網(wǎng)上有害信息舉報專區(qū) | 電信詐騙舉報專區(qū) | 涉歷史虛無主義有害信息舉報專區(qū) | 涉企侵權(quán)舉報專區(qū)
違法和不良信息舉報電話:027-86699610 舉報郵箱:58377363@163.com