如图甲所示,地面上有一长为l=1m,高为h=0.8m,质量M=2kg的木板,木板的右侧放置一个质量为m=1kg的木块(可视为质点),已知木板与木块之间的动摩擦因数为μ1=0.4,木板与地面之间的动摩擦因数为μ2=0.6,初始时两者均静止.现对木板施加一水平向右的拉力F,拉力F随时间的变化如图乙所示,求木块落地时距离木板左侧的水平距离△s.(取g=10m/s2)
如图所示的装置叫做阿特伍德机,是阿特伍德创制的一种著名力学实验装置,用来研究匀变速直线运动的规律.绳子两端的物体下落(上升)的加速度总是小于自由落体的加速度g,同自由落体相比,下落相同的高度,所花费的时间要长,这使得实验者有足够的时间从容的观测、研究.已知物体A、B的质量相等均为M,物体C的质量为m,轻绳与轻滑轮间的摩擦不计,轻绳不可伸长且足够长,如果M=4m,求: (1)物体B从静止开始下落一段距离的时间与其自由落体下落同样的距离所用时间的比值. (2)系统在由静止释放后的运动过程中,物体C对B的拉力.
为了测量小滑块与水平桌面间的动摩擦因数,某小组设计了如图甲所示的实验装置,其中挡板可固定在桌面上,轻弹簧左端与挡板相连,图中桌面高为h,O1、O2、A、B、C点在同一水平直线上.已知重力加速度为g,空气阻力可忽略不计. 实验过程一:挡板固定在O1点,推动滑块压缩弹簧,滑块移到A处,测量O1A的距离,如图甲所示.滑块由静止释放,落在水平面上的P点,测出P点到桌面右端的水平距离为x1; 实验过程二:将挡板的固定点移到距O1点距离为d的O2点,如图乙所示,推动滑块压缩弹簧,滑块移到C处,使O2C的距离与O1A的距离相等.滑块由静止释放,落在水平面上的Q点,测出Q点到桌面右端的水平距离为x2. (1)为完成本实验,下列说法中正确的是 . A.必须测出小滑块的质量 B.必须测出弹簧的劲度系数 C.弹簧的压缩量不能太小 D.必须测出弹簧的原长 (2)写出动摩擦因数的表达式μ= (用题中所给物理量的符号表示). (3)小红在进行实验过程二时,发现滑块未能滑出桌面.为了测量小滑块与水平桌面间的动摩擦因数,还需测量的物理量是 . (4)某同学认为,不测量桌面高度,改用秒表测出小滑块从飞离桌面到落地的时间,也可测出小滑块与水平桌面间的动摩擦因数.此实验方案 (选填“可行”或“不可行”),理由是 .
某同学利用如图1所示装置研究外力与加速度的关系.将力传感器安装在置于水平轨道的小车上,通过细绳绕过定滑轮悬挂钩码,小车与轨道及滑轮间的摩擦可忽略不计.开始实验后,依次按照如下步骤操作: ①同时打开力传感器和速度传感器; ②释放小车; ③关闭传感器,根据F﹣t,v﹣t图象记录下绳子拉力F和小车加速度a. ④重复上述步骤. (1)某次释放小车后得到的F﹣t,v﹣t图象如图2所示.根据图象,此次操作应记录下的外力F大小为 N,对应的加速度a为 m/s2.(保留2位有效数字) (2)利用上述器材和过程得到的多组数据作出小车的加速度a随F变化的图象(a﹣F图象),如图3所示.若图线斜率为k,则安装了力传感器的小车的质量为 .
由于卫星的发射场不在赤道上,同步卫星发射后需要从转移轨道经过调整再进入地球同步轨道.当卫星在转移轨道上飞经赤道上空时,发动机点火,给卫星一附加速度,使卫星沿同步轨道运行.已知同步卫星的环绕速度约为3.1×103m/s,某次发射卫星飞经赤道上空时的速度为1.55×103m/s,此时卫星的高度与同步轨道的高度相同,转移轨道和同步轨道的夹角为30°,如图所示,发动机给卫星的附加速度的方向和大小不可能的为( ) A.西偏北方向,1.9×103m/s B.东偏南方向,1.9×103m/s C.西偏北方向,2.7×103m/s D.东偏南方向,2.7×103m/s
如图所示,一个内壁光滑的圆管轨道ABC竖直放置,轨道半径为R.O、A、D位于同一水平线上,A、D间的距离为R.质量为m的小球(球的直径略小于圆管直径),从管口A正上方由静止释放,要使小球能通过C点落到AD区,则球经过C点时( ) A.速度大小满足≤vc≤ B.速度大小满足0≤vc≤ C.对管的作用力大小满足mg≤FC≤mg D.对管的作用力大小满足0≤Fc≤mg
如图所示为赛车场的一个水平“U”形弯道,转弯处为圆心在O点的半圆,内外半径分别为r和2r,一辆质量为m的赛车通过AB线经弯道到达A′B′线,有如图所示的①、②、③三条路线,其中路线③是以O′为圆心的半圆,OO′=r,赛车沿圆弧路线行驶时,路面对轮胎的最大径向静摩擦力为Fmax,选择路线,赛车以不打滑的最大速率通过弯道(所选路线内赛车速率不变,发动机功率足够大),则( ) A.选择路线①,赛车经过的路程最短 B.选择路线②,赛车的速率最小 C.选择路线③,赛车所用时间最短 D.①、②、③三条路线的圆弧上,赛车的向心加速度大小相等
P1、P2为相距遥远的两颗行星,距各自表面相同高度处各有一颗卫星s1、s2做匀速圆周运动.图中纵坐标表示行星对周围空间各处物体的引力产生的加速度a,横坐标表示物体到行星中心的距离r的平方,两条曲线分别表示P1、P2周围的a与r2的反比关系,它们左端点横坐标相同.则( ) A.P1的平均密度比P2的大 B.P1的“第一宇宙速度”比P2的小 C.s1的向心加速度比s2的大 D.s1的公转周期比s2的大
如图,一不可伸长的轻质细绳跨过滑轮后,两端分别悬挂质量为m1和m2的物体A和B.若滑轮转动时与绳滑轮有一定大小,质量为m且分布均匀,滑轮转动时与绳之间无相对滑动,不计滑轮与轴之间的摩擦.设细绳对A和B的拉力大小分别为T1和T2,已知下列四个关于T1的表达式中有一个是正确的,请你根据所学的物理知识,通过一定的分析判断正确的表达式是( ) A.T1= B.T1= C.T1= D.T1=
如图,一不可伸长的光滑轻绳,其左端固定于O点,右端跨过位于O′点的固定光滑轴悬挂一质量为M的物体;OO′段水平,长度为L;绳子上套一可沿绳滑动的轻环.现在轻环上悬挂一钩码,平衡后,物体上升L.则钩码的质量为( ) A.M B.M C.M D.M
如图所示,某“闯关游戏”的笔直通道上每隔8m设有一个关卡,各关卡同步放行和关闭,放行和关闭的时间分别为5s和2s,关卡刚放行时,一同学立即在关卡1处以加速度2m/s2由静止加速到2m/s,然后匀速向前,则最先挡住他前进的关卡是( ) A.关卡2 B.关卡3 C.关卡4 D.关卡5
甲、乙两人同时同地出发骑自行车做直线运动,前1小时内的位移﹣时间图象如图所示.下列表述正确的是( ) A.0.2﹣0.5小时内,甲的加速度比乙的大 B.0.2﹣0.5小时内,甲的速度比乙的大 C.0.6﹣0.8小时内,甲的位移比乙的小 D.0.8小时内,甲、乙骑行的路程相等
(9分)如图所示,质量为m=4kg的圆柱体卡在V形凹槽内,凹槽右壁竖直,左边为倾角θ=37°的斜面,圆柱体与槽之间的动摩擦因数均为μ=0.2,槽放在水平桌面上(AB与桌面平行),今用平行AB的力推F着圆柱体匀速前进,求: (1)圆柱体对竖直右壁的压力大小; (2)推力F的大小.
(6分)如图所示,在质量为mB=30kg的车厢B内紧靠右壁,放一质量mA=20kg的小物体A(可视为质点),对车厢B施加一水平向右的恒力F,且F=120N,使之从静止开始运动.测得车厢B在最初t=2.0s内移动s=5.0m,且这段时间内小物块未与车厢壁发生过碰撞.车厢与地面间的摩擦忽略不计( ) A.车厢B在2.0s内的加速度为2.5m/s2 B.A在2.0s末的速度大小是4.5m/s C.2.0s内A在B上滑动的距离是0.5m D.A的加速度大小为2.5m/s2
(20分)甲、乙两车在平直公路上比赛,某一时刻,乙车在甲车前方L1=11m处,乙车速度v乙=60m/s,甲车速度v甲=50m/s,此时乙车离终点线尚有L2=600m,如图所示.若甲车做匀加速运动,加速度a=2m/s2,乙车速度不变,不计车长. (1)经过多长时间甲、乙两车间距离最大,最大距离是多少? (2)到达终点时甲车能否超过乙车?
(12分)如图所示,轻杆BC的C点用光滑铰链与墙壁固定,杆的B点通过水平细绳AB使杆与竖直墙壁保持30°的夹角.若在B点悬挂一个定滑轮(不计重力),某人用它匀速地提起重物.已知重物的质量m=30kg,人的质量M=50kg,g取10m/s2.试求: (1)此时地面对人的支持力的大小; (2)轻杆BC和绳AB所受力的大小.
(9分)某同学在做探究弹力和弹簧伸长的关系的实验中,设计了图甲所示的实验装置.他先测出不挂钩码时弹簧的自然长度,再将钩码逐个挂在弹簧的下端,每次都测出相应的弹簧总长度,将数据填在下面的表中.(弹簧始终在弹性限度内)
(1)根据实验数据在图乙的坐标纸上已描出了前四次测量的弹簧所受弹力大小F跟弹簧总长x之间的函数关系点,请把第5、6次测量的数据对应的点描出来,并作出F﹣x图线. (2)图线跟x坐标轴交点的物理意义是 . (3)该弹簧的劲度系数k= .(保留两位有效数字)
(6分)某同学在“测匀变速直线运动的加速度”的实验中,用打点计时器(频率为50Hz,即每0.02s打一个点)记录了被小车拖动的纸带的运动情况,在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共7个计数点.其相邻点间还有4个点未画出.其中x1=7.05cm、x2=7.67cm、x3=8.29cm、x4=8.91cm、x5=9.53cm、x6=10.15cm, (1)关于接通电源和释放纸带的次序,下列说法正确的是 . A.先释放纸带,后接通电源 B.先接通电源,后释放纸带 C.释放纸带同时接通电源 D.先接通电源或先释放纸带都可以 (2)小车运动的加速度为 m/s2.(保留2位有效数字)
(6分)如图所示,绷紧的水平传送带始终以恒定速率v1运行.初速度大小为v2的小物块从与传送带等高的光滑水平地面上的A处滑上传送带.若从小物块滑上传送带开始计时,小物块在传送带上运动的v﹣t图象(以地面为参考系)如图乙所示.已知v2>v1,则下列说法中正确的是( ) A.t1时刻,小物块离A处的距离达到最大 B.0~t2时间内,小物块受到的摩擦力方向先向右后向左 C.t2~t3时间内,小物块与传送带相对静止,小物块不受到静摩擦力作用 D.0~t2时间内,小物块运动方向发生了改变,加速度方向也发生了改变
(6分)如图所示,在粗糙水平地面上放着一个截面为四分之一圆弧的柱状物体A,A的左端紧靠竖直墙,A与竖直墙之间放一光滑圆球B,整个装置处于静止状态,若把A向右移动少许后,它们仍处于静止状态,则( ) A.球B对墙的压力减小 B.物体A与球B之间的作用力增大 C.地面对物体A的摩擦力减小 D.物体A对地面的压力减小
(6分)据央视报道,北京时间2012年10月15日凌晨,奥地利著名极限运动员鲍姆加特纳从距地面高度约3.9万米的高空跳下,并成功着陆,一举打破多项世界纪录.假设他从氦气球携带的太空舱上跳下到落地的过程中沿竖直方向运动的v﹣t图象如图所示,则下列说法中正确的是( ) A.0﹣t1内运动员和所有装备整体所受重力大于空气阻力 B.t1秒末运动员打开降落伞,此后做匀减速运动至t2秒末 C.t1秒末到t2秒末运动员竖直方向的加速度方向向下,大小在逐渐增大 D.t2秒后运动员保持匀速下落
(6分)如图所示,在粗糙的水平面上,质量分别为m和2m的物块A、B用轻弹簧相连,两物块与水平面间的动摩擦因数相同.当用水平力F作用于A上,且两物块以相同加速度向左加速运动时,弹簧的伸长量为x;当用同样大小,方向相反的力作用于B上,且两物块以相同加速度向右加速运动时,弹簧的伸长量为( ) A.x B.x C.2x D.动摩擦因数未知,无法求出
(6分)物体由静止开始做匀加速直线运动,经过8s,改为匀减速直线运动,经过4s停下.关于该物体的运动情况,下列说法正确的是( ) A.加速、减速中的加速度大小之比为2:1 B.加速、减速中的平均速度大小之比为1:2 C.加速、减速中的位移大小之比为2:1 D.通过题目给出的数据,可以求出运动过程中的最大速度
(6分)甲、乙两车某时刻由同一地点沿同一方向开始做直线运动,若以该时刻作为计时起点得到两车的位移一时间图象如图所示,则下列说法正确的是( ) A.t1时刻甲车从后面追上乙车 B.t1时刻两车相距最远 C.t1时刻两车的速度刚好相等 D.0到t1时间内,两车的平均速度相等
(6分)如图所示,固定在竖直平面内的光滑圆环的最高点有一个光滑的小孔,质量为m的小球套在圆环上,一根细线的下端系着小球,上端穿过小孔用力F拉住,绳与竖直方向夹角为θ,小球处于静止状态.设小球受支持力为FN,则下列关系正确的是( ) A.F=2mgcosθ B.F=mgcosθ C.FN=2mg D.FN=mg
两个人以恒定的相同速率同时从圆形轨道的A点出发,分别沿ABC和 ADC行走,如图所示,直至相遇.则在这过程中,下列物理量不相同的是( ) A.路程 B.位移 C.相遇时的速度 D.平均速度
如图所示电路中,电源的电动势E=10V,内电阻r=0.50Ω,电动机电阻R0=1.0Ω,电阻R1=1.5Ω.电动机正常工作时,电压表示数U1为3.0V.求: (1)电源的总电功率. (2)电动机消耗的电功率和将电能转化为机械能的功率. (3)电源的输出功率.
如图所示电路中,当开关S接a点时,标有“5V 2.5W”的小灯炮L正常发光,当开关S接b点时,通过电阻R的电流为1A,这时电阻R两端的电压为4V.求: (1)电阻R的值; (2)电源的电动势和内阻.
如图所示的电路中,电源电动势E=6.0V,内阻r=0.6Ω,电阻R2=0.5Ω,当开关S断开时,电流表的示数为1.5A,电压表的示数为3.0V,试求: (1)电阻R1和R3的阻值; (2)当S闭合后,电压表的示数、以及R2上消耗的电功率.
使用多用电表测量电阻时,多用电表内部的电路可以等效为一个直流电源(一般为电池)、一个电阻和一表头相串联,两个表笔分别位于此串联电路的两端.现需要测量多用电表内电池的电动势,给定的器材有:待测多用电表,量程为60mA的电流表,电阻箱,导线若干.实验时,将多用电表调至×1Ω挡,调好零点;电阻箱置于适当数值.完成下列填空: (1)仪器连线如图1所示(a和b是多用电表的两个表笔).若两电表均正常工作,则表笔a为 (填“红”或“黑”)色; (2)若适当调节电阻箱后,图1中多用电表、电流表与电阻箱的示数分别如图2(a),(b),(c)所示,则多用电表的读数为 Ω.电流表的读数为 mA,电阻箱的读数为 Ω: (3)将图l中多用电表的两表笔短接,此时流过多用电表的电流为 mA;(保留3位有效数字) (4)计算得到多用电表内电池的电动势为 V.(保留3位有效数字)
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