【題目】已知人和雪橇的總質(zhì)量m=75kg,沿傾角θ=37°且足夠長的斜坡向下滑動,滑動時雪橇所受的空氣阻力f1與速度v成正比,比例系數(shù)k未知。從某時刻開始測得雪橇運動的v—t圖線如圖, AD是AC的切線, A點坐標(0,5),D點坐標(4,15),由圖
(1)試說明雪橇的運動情況。(先做什么運動?加速度的大小怎樣變化?速度的大小怎樣變化?后來做什么運動)
(2)當雪橇的速度v=5m/s時,它的加速度為多大?
(3)求空氣阻力系數(shù)k和雪橇與斜坡間的動摩擦因數(shù)μ。
【答案】(1)先做加速度減小的加速運動,速度逐漸增大,然后做勻速運動 (2)2.5m/s2 (3)37.5kg/s 0.125
【解析】
(1)根據(jù)v-t圖象的斜率讀出加速度的變化,分析雪橇的運動情況.(2)當雪橇的速度v=5m/s時,由數(shù)學知識求出斜率,得到加速度.(3)以人和雪撬整體為研究對象,根據(jù)牛頓第二定律得到加速度的表達式,將時速度和加速度、速度最大時的速度和加速度,代入求出空氣阻力系數(shù)k和雪橇與斜坡間的動摩擦因數(shù).
(1)由圖看出,圖線的斜率先變小后變?yōu)榱,則雪撬先做加速度減小的加速運動,速度逐漸增大,然后做勻速運動。
(2)雪撬速度v=5m/s時,加速度a等于直線AD的斜率
(3)空氣阻力為,雪撬與斜坡間的摩擦力為
取人和雪撬為研究對象,由牛頓第二定律得:
即:
由v-t圖象知時
當速度達到最大值時
代入上式,解得:
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【題目】速度相同的一束粒子(不計重力)經(jīng)速度選擇器射入質(zhì)譜儀后的運動軌跡如圖所示,則下列相關(guān)說法中正確的是
A.該束帶電粒子帶正電
B.速度選擇器的P1極板帶負電
C.能通過狹縫S0的帶電粒子的速率等于
D.若粒子在磁場中運動半徑越大,則該粒子的比荷越小
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【題目】如圖所示,一金屬直桿MN兩端接有導線,懸掛于線圈上方。MN與線圈軸線均處于豎直平面內(nèi),為使MN垂直紙面向內(nèi)運動,可以( )
A. 將a、c端接在電源正極,b、d端接在電源負極
B. 將b、d端接在電源正極,a、c端接在電源負極
C. 將a、d端接在電源正極,b、c端接在電源負極
D. 將a、c端接在交流電源的一端,b、d端接在交流電源的另一端
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【題目】如圖甲所示為實驗中用打點計時器打出的一條較理想的紙帶,紙帶上A、B、C、D、E、F、G為七個相鄰的計數(shù)點,相鄰計數(shù)點間的時間間隔是0.1s,距離如圖所示,單位是cm,小車的加速度是多少________m/s2?在驗證質(zhì)量一定時,加速度a和合外力F的關(guān)系時,某學生根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出了如圖乙所示的a﹣F圖象,該圖線不過原點,其原因是________.
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【題目】空間存在甲、乙兩相鄰的金屬球,甲球帶正電,乙球原來不帶電,由于靜電感應(yīng),兩球在空間形成了如圖所示穩(wěn)定的靜電場.實線為其電場線,虛線為其等勢線,A、B兩點與兩球球心連線位于同一直線上,C、D兩點關(guān)于直線AB對稱,則( )
A. A點和B點的電勢相同
B. C點和D點的電場強度相同
C. 正電荷從A點移至B點,電場力做正功
D. 負電荷從C點沿直線CD移至D點,電勢能先增大后減小
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【題目】如圖所示的電路中,AB是兩金屬板構(gòu)成的平行板電容器。先將電鍵K閉合,等電路穩(wěn)定后再將K斷開,然后將B板向下平移一小段距離,并且保持兩板間的某點P與A板的距離不變。則下列說法正確的是( )
A. 電容器的電容變小
B. 電容器內(nèi)部電場強度大小變大
C. 電容器內(nèi)部電場強度大小不變
D. P點電勢升高
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【題目】如圖所示,絕緣光滑水平軌道AB的B端與處于豎直平面內(nèi)的四分之一圓弧形粗糙絕緣軌道BC平滑連接,圓弧的半徑R=0.20m。在軌道所在空間存在水平向右的勻強電場,電場強度E=1.0×104N/C,F(xiàn)有一質(zhì)量m=0.20kg的帶電體(可視為質(zhì)點)放在水平軌道上與B端距離s=0.5m的位置,由于受到電場力的作用帶電體由靜止開始運動,當運動到圓弧形軌道的C端時,速度恰好為零。已知帶電體所帶電荷量q=8.0×10-5C,取g=10m/s2,求:
(1)帶電體在水平軌道上運動的加速度及運動到B端時的速度;
(2)帶電體運動到圓弧形軌道的B端時對圓弧軌道的壓力;
(3)帶電體沿圓弧形軌道從B端運動到C端的過程中,摩擦力做的功。
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【題目】如圖所示,PQ為等量異種點電荷A、B連線的中垂線,C為中垂線上的一點,M、N分別為AC、BC的中點,若取無窮遠處的電勢為零,則下列判斷正確的是( )
A. M、N兩點的電場強度相同
B. M、N兩點的電勢相等
C. 若將一負試探電荷由M點移到C點,電場力做正功
D. 若將一負試探電荷由無窮遠處移到N點時,電勢能一定增加
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【題目】質(zhì)量是60kg的人站在升降機中的體重計上,當升降機做下列各種運動時,體重計的讀數(shù)是多少?
(1)升降機勻速上升;
(2)升降機以4m/s2加速上升;
(3)升降機以5m/s2加速下降;
(4)升降機做自由落體運動;
(5)升降機以12m/s2的加速度加速下降。
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