【題目】現(xiàn)有一根長的剛性輕繩,其一端固定于點,另一端系著質(zhì)量的小球(可視為質(zhì)點),將小球提至點正上方的點處,此時繩剛好伸直且無張力,如圖所示.不計空氣阻力,( , ).則:
(1)為保證小球能在豎直面內(nèi)做完整的圓周運動,在點至少應(yīng)施加給小球多大的水平速度?
(2)在小球以速度水平拋出的瞬間,繩中的張力為多少?
(3)小球以速度水平拋出,試求繩子再次伸直時所經(jīng)歷的時間.
【答案】(1) (2) (3)
【解析】試題分析:小球在豎直面內(nèi)能夠做完整的圓周運動,在最高點時至少應(yīng)該是重力作為所需要的向心力,由重力作為向心力可以求得最小的速度;根據(jù)第一問的判斷可以知道v1>v0,故繩中有張力,由向心力的公式可以求得繩的拉力的大;由于v2<v0,故繩中沒有張力,小球?qū)⒆銎綊佭\動,根據(jù)平拋運動的規(guī)律可以求得運動的時間。
(1)要使小球在豎直面內(nèi)能夠做完整的圓周運動,在最高點時重力恰好提供的向心力,
根據(jù)牛頓第二定律可得: ,
代入數(shù)據(jù)解得:
(2)因為,所以繩中有張力,根據(jù)牛頓第二定律得:
代入數(shù)據(jù)解得:
即繩中的張力大小為.
(3)小球?qū)⒆銎綊佭\動,經(jīng)時間繩拉直,如圖所示:
在豎直方向有:
在水平方向有:
由幾何知識得: ,
聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)解得:
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【題目】如圖所示,一塊長木板B放在光滑的水平面上,在B上放一物體A,現(xiàn)以恒定的外力拉B,由于A、B間摩擦力的作用,A將在B上滑動,以地面為參照物,A、B都向前移動一段距離,在此過程中( )
A.外力F做的功等于A和B動能的增量
B.B對A的摩擦力所做的功等于A的動能的增量
C.A對B的摩擦力所做的功等于B對A的摩擦力所做的功
D.外力F對B做的功等于B的動能的增量與B克服摩擦力所做的功之和
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【題目】如圖甲是利用激光測轉(zhuǎn)速的原理示意圖,圖中圓盤可繞固定軸轉(zhuǎn)動,盤邊緣側(cè)面上有
一小段涂有很薄的反光材料.當(dāng)盤轉(zhuǎn)到某一位置時,接收器可以接收到反光涂層所反
射的激光束,并將所收到的光信號轉(zhuǎn)變成電信號,在示波器顯示屏上顯示出來(如圖乙
所示).
(1)若圖乙中示波器顯示屏上橫向的每大格(5小格)對應(yīng)的時間為2.50×10-3s,則圓盤的轉(zhuǎn)速為________r/s.(保留3位有效數(shù)字)
(2)若測得圓盤直徑為10.20 cm,則可求得圓盤側(cè)面反光涂層的長度為________cm.(保留3位有效數(shù)字)
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【題目】一個質(zhì)量為1kg的小球豎直向上拋出,最終落回拋出點,假如小球所受空氣阻力大小恒定,該過程的位移一時間圖像如圖所示,g取10m/s2,下列說法正確的是( )
A. 小球拋出時的速度為12m/s
B. 小球上升和下落的時間之比為
C. 小球落回到拋出點時所受合力的功率為
D. 小球上升過程的機械能損失大于下降過程的機械能損失
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【題目】一水平放置的圓盤繞豎直固定軸轉(zhuǎn)動,在圓盤上沿半徑開有一條寬度為2mm的均勻狹縫。將激光器與傳感器上下對準(zhǔn),使二者間連線與轉(zhuǎn)軸平行,分別置于圓盤的上下兩側(cè),且可以同步地沿圓盤半徑方向勻速移動,激光器連續(xù)向下發(fā)射激光束。在圓盤轉(zhuǎn)動過程中,當(dāng)狹縫經(jīng)過激光器與傳感器之間時,傳感器接收到一個激光信號,并將其輸入計算機,經(jīng)過處理后畫出相應(yīng)圖線。圖(a)為該裝置示意圖,圖(b)為所接收的光信號隨時間變化的圖線,橫坐標(biāo)表示時間,縱坐標(biāo)表示接收到的激光信號強度。圖中, ,利用圖b中的數(shù)據(jù)可以知道(____)
A. 圓盤轉(zhuǎn)動的角速度為
B. 激光器和傳感器沿半徑移動的方向是沿半徑向圓心
C. 激光器和傳感器沿半徑移動的方向是沿半徑向外
D. 激光器和傳感器沿半徑方向移動的速度大小是
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【題目】三個質(zhì)點A、B、C均由N點沿不同路徑運動至M點,運動軌跡如圖所示,三個質(zhì)點同時從N點出發(fā),同時達到M點,下列說法正確的是
A. 三個質(zhì)點從N點到M點的平均速度相同
B. 三個質(zhì)點任意時刻的速度方向都相同
C. 三個質(zhì)點從N點出發(fā)到任意時刻的平均速度都相同
D. 三個質(zhì)點從N點到M點的位移相同,路程不同
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【題目】如圖甲所示,物塊的質(zhì)量m=1 kg,初速度v0=10 m/s,在一水平向左的恒力F作用下從O點沿粗糙的水平面向右運動,某時刻后恒力F突然反向,整個過程中物塊速度的平方隨位置坐標(biāo)變化的關(guān)系圖象如圖乙所示,g=10 m/s2.下列選項中正確的是
A. 2秒末 ~3 秒末內(nèi)物塊做勻減速運動
B. 在t=1 s時刻,恒力F反向
C. 物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)為0.3
D. 恒力F大小為10 N
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【題目】如圖甲為《測量電源電動勢和內(nèi)電阻》實驗電路圖,某同學(xué)按實驗電路測量記錄如下:
①請在圖乙中畫出U–I圖______________,并根據(jù)圖線求出電動勢E=_______V(保留兩位有效數(shù)字),內(nèi)電阻r=______Ω(保留一位有效數(shù)字)。
②若實驗室沒有合適的電壓表,某同學(xué)用老師提供的多用電表測量電壓,實驗時多用電表黑表筆應(yīng)連接圖甲中的________(填a或b),某次測量時多用表檔位開關(guān)置于直流電壓2.5V檔,示數(shù)如圖丙所示,此時電源路端電壓為 ________V。
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【題目】如圖所示,傾角為θ的斜面體C置于水平地面上,小物塊B置于斜面上,通過細繩跨過光滑的定滑輪與物體A相連接,連接物體B的一段細繩與斜面平行,已知A、B、C都處于靜止?fàn)顟B(tài).則( 。
A. 物體B受到斜面體C的摩擦力一定不為零
B. 斜面體C受到水平面的摩擦力一定為零
C. 斜面體C有沿地面向右滑動的趨勢,一定受到地面向左的摩擦力
D. 將細繩剪斷,若B物體依然靜止在斜面上,此時水平面對斜面體C的摩擦力一定不為零
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