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2011年3月11日,日本大地震以及随后的海啸给日本带来了巨大的损失.灾后某中学...

2011年3月11日,日本大地震以及随后的海啸给日本带来了巨大的损失.灾后某中学的部分学生组成了一个课题小组,对海啸的威力进行了模拟研究,他们设计了如下的模型:如图甲在水平地面上放置一个质量为m=4kg的物体,让其在随位移均匀减小的水平推力作用下运动,推力F随位移x变化的图象如图乙所示,已知物体与地面之间的动摩擦因数为μ=0.5,g=10m/s2
(1)运动过程中物体的最大加速度为多少?
(2)在距出发点什么位置时物体的速度达到最大?
(3)物体在水平面上运动的最大位移是多少?

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根据牛顿第二定律,当物体的合力最大时,其加速度最大.由图读出推力的最大值即可求出最大加速度.分析物体的运动情况:物体先加速运动,当合力为零为后做减速运动.速度最大时推力就能得到,再由图读出位移.由动能定理可求出最大位移. 【解析】 (1)由牛顿第二定律,得F-μmg=ma,       当推力F=100N时,物体所受的合力最大,加速度最大                     代入解得解得a=-μg=20m/s2    (2)由图象可得推力随位移x是变化的,当推力等于摩擦力时,加速度为0,速度最大          则F=μmg=20N                由图得到F与x的函数关系式F=100-25x        则得到x=3.2m         (3)由图象得到推力对物体做功等于“面积”,得推力做功W=200J     根据动能定理W-μmgxm=0       代入数据得xm=10m 答:(1)运动过程中物体的最大加速度为20m/s2     (2)在距出发点3.2m处时物体的速度达到最大     (3)物体在水平面上运动的最大位移是10m.
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考点分析:
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某同学在探究规格为“2.5V,0.6W”的小电珠伏安特性曲线实验中,该同学采用如图乙所示的电路进行测量.现备有下列器材供选用:
A.量程是0~0.6A,内阻是0.5Ω的电流表
B.量程是0~3A,内阻是0.1Ω的电流表
C.量程是0~3V,内阻是6kΩ的电压表
D.量程是0~15V,内阻是30kΩ的电压表
E.阻值为0~1kΩ,额定电流为0.5A的滑动变阻器
F.阻值为0~10Ω,额定电流为2A的滑动变阻器
G.蓄电池(6V内阻不计)
H.开关一个,导线若干.
①为使测量结果尽量准确,电流表应选用    ,电压表应选用    ,滑动变阻器应选用    .(只填字母代号)
②在实验过程中,开关S闭合前,滑动变阻器的滑片P应置于最    端.(填“左”或“右”)
③在实验过程中,已知各元器件均无故障,但闭合开关S后,无论如何调节滑片P,电压表和电流表的示数总是调不到零,其原因是    点到    点的导线没接好,(图乙中的黑色小圆点表示接线点,并用数字标记,空格中请填写图乙中的数字,如“2”点到“3”点的导线)
④.该同学描绘出小电珠的伏安特性曲线示意图如图丙所示,则小电珠的电阻随工作电压的增大而    (填:“不变”、“增大”或“减小”)
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(1)还缺少的实验器材______
(2)实验时为保证滑块受到的合力与沙和小桶的总重力大小基本相等,沙和小桶的总质量应满足的实验条件是______,实验时为保证细线拉力为木块的合外力,首先要做的步骤是______
(3)在(2)的基础上,让沙桶带动滑块加速运动,用打点计时器记录其运动情况,在打点计时器打出的纸带上取两点,测出这两点的间距为L和打下这两点时的速度大小v1与v2(v1<v2),当地的重力加速度为g.写出实验要验证的动能定理表达式______
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A.物块A先到达传送带底端
B.物块A、B同时到达传送带底端
C.传送带对物块A、B均做负功
D.物块A、B在传送带上的划痕长度不相同
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A.它们的运动时间的关系为tP>tQ
B.它们的电荷量之比为qp:qQ=2:1
C.它们的动能增量之比为△EKP:△EKQ=2:1
D.它们的电势能减少量之比为△EP:△EQ=4:1
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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