热门试卷

X 查看更多试卷
1
题型:简答题
|
简答题

(16分)如图所示,轻杆两端分别系着质量为的圆环A和质量为的小球B,轻杆与A的连接处有光滑铰链,轻杆可以绕铰链自由转动。A套在光滑的水平固定横杆上,A、B静止不动时B球恰好与光滑地面接触,在B的左侧是半径为m的1/4圆弧。质量为的小球C以的速度向左与B球发生正碰。已知碰后C小球恰好能做平抛运动,小球B在运动过程中恰好能与横杆接触。重力加速度取,则:

(1)碰后C球平抛的水平位移 (2)碰后瞬间B球的速度  (3)A、B间轻杆的长度

正确答案

(1) (2) (3)

试题分析: (1)碰后C球恰好能做平抛运动,则C球在圆弧顶端,由牛顿第二定律: 

水平方向:

竖直方向: 

解得: 

(2)碰撞过程中,B球和C球组成的系统动量守恒:

解得: 

(3)碰后当B球恰好与横杆接触时,二者具有相同的水平速度v

水平方向动量守恒  

系统机械能守恒 

解得:

1
题型:简答题
|
简答题

质量为m=2kg的物体,放在水平面上,它与水平面之间的动摩擦因数μ=0.5,现对物体施F=30N的作用力,方向与水平成θ=370(sin370=0.6,cos370=0.8)角斜向上,如图所示,(g=10m/s2)求:

(1)物体运动的加速度多大?              

(2)物体在力F作用下经4s通过的位移是多大?

(3)如果力F作用经4s而撤去,则撤去F后物体运动的加速度多大??

正确答案

(1)(2)48m (3)

试题分析:(1)对物体进行受力分析有

  ①

    ②

联立①②解得

(2)物体在力F作用做初速度为零的匀加速直线运动

(3)撤去F后物体水平方向只受摩擦力,所以

代入数据解得

点评:本题属于已知受力情况求运动情况的基础题目,易错点在于,撤掉F后摩擦力发生变化,学生往往可能忽略这点.

1
题型:填空题
|
填空题

在绕地球做匀速圆周运动的宇宙飞船中,由于失重,因此无法利用天平称出物体的质量。科学家们用下述方法巧妙地测出了一物块的质量。将一带有推进器、总质量为m=" 5" kg的小滑车静止放在一平台上,平台与小车间的动摩擦因数为0.005。开动推进器,小车在推进器产生的恒力作用下从静止开始运动,测得小车前进1.25 m历时5s。然后,将被测物块固定在小车上,重复上述过程,测得5s内小车前进了1.00m.问:科学家们用上述方法测得的物块的质量M是_________kg。

正确答案

M="1." 25 kg.

1
题型:简答题
|
简答题

某同学在研究性学习中用图示装置来验证牛顿第二定律,轻绳两端系着质量相等的物体A、B,物体B上放一金属片C,铁架台上固定一金属圆环,圆环处在物体B的正下方.系统静止时,金属片C与圆环间的高度差为h,由静止释放后,系统开始运动.当物体B穿过圆环时,金属片C被搁置在圆环上,两光电门固定在铁架台P1、P2处,通过数字计时器可测出物体B通过P1、P2这段距离的时间.

(1)若测得P1、P2之间的距离为d,物体B通过这段距离的时间为t,则物体B刚穿过圆环后的速度v=______;

(2)若物体A、B的质量均用M表示,金属片C的质量用m表示,该实验中验证下面______(填正确选项的序号)等式成立,即可验证牛顿第二定律;

A.mg=M B.mg=M C.mg=(2M+m) D.mg=(M+m)

(3)本实验中的测量仪器除了刻度尺、数字计时器外,还需要______;

(4)若M>m,改变金属片C的质量m,使物体B由同一高度落下穿过圆环,记录各次的金属片C的质量m,以及物体B通过Pl、P2这段距离的时间t,以mg为横轴,以______(填“t2”或“”)为纵轴,通过描点作出的图线是一条过原点的直线.

正确答案

(1):B通过圆环后将匀速通过光电门,则B刚穿过圆环后的速度为:v=

(2):设绳子拉力大小为F,对A由牛顿第二定律得:F-Mg=Ma

对B与C整体下落h的过程,由牛顿第二定律得:(M+m)g-F=(M+m)a

再由运动学公式应有:=2ah

联立以上各式可得:mg=(2M+m),所以C正确;

(3):根据上面的表达式可知需要已知金属片C的质量,所以还需要的器材是天平;

(4):在释放至金属片C被搁置在圆环上过程中,分别对A和B、C由牛顿第二定律可得:

对A有:F-Mg=Ma①

对B和C有:(M+m)g-F=(M+m)a②

再由匀变速直线运动公式应有:=2ah③

又v=

联立①②③④各式解得:=•mg;

所以,以mg为横轴以为纵轴的图线是一条过原点的直线.

故答案为:(1)

(2)C

(3)天平

(4)

1
题型:简答题
|
简答题

如图所示,在水平放置的圆盘边缘C点固定一个小桶,桶的高度不计,圆盘半径为R=1m,在圆盘直径CD的正上方,与CD平行放置一条水平滑道AB,滑道右端B与圆盘圆心O在同一竖直线上,且B点距离圆盘圆心的竖直高度h= 1.25m,在滑道左端静止放置质量为m=0.4kg的物块(可视为质点),物块与滑道的动摩擦因数为μ=0.2,现用力F="4" N的水平作用力拉动物块,同时圆盘从图示位置以角速度ω="2π" rad/s,绕通过圆心O的竖直轴匀速转动,拉力作用在物块上一段时间后撤掉,最终物块由B点水平抛出,恰好落入圆盘边缘的小桶内。(重力加速度取10m/s2。)

(1)若拉力作用时间为0.5s,求所需滑道的长度

(2)求拉力所做的最少的功

正确答案

(1)4m  (2)1.44J

试题分析:(1)设在拉力F作用下物体的加速度为a1,只在滑动摩擦力作用下的加速度为a2,根据牛顿第二定律有:F-µmg=ma1  -µmg=ma2

 解得a1=8m/s2   a2=-2m/s2

由平抛运动规律知从B到C的时间为t==0.5s  所以从B点飞出速度为 vB==2m/s  

设拉力作用时间为t0,则滑道的长度L应满足:

(2)要使拉力做功最少,则应拉力作用时间最短(或作用距离最短),则应满足圆盘在刚好转动一周时物块掉进C中,由题可知圆盘转动周期:T=1s.由(1)的分析知从拉力开始作用到滑块到B点所用时间等于0.5s,设拉力作用时间为t1,自由滑动时间为t2

则有vB=a1t1+a2t2,解得t1=0.3s,t2=0.2s,所以拉力做的最少的功为:

WF=F×a1t12=1.44J

1
题型:简答题
|
简答题

如图所示, A、B、C、D为固定于竖直平面内的闭合绝缘轨道,AB段、CD段均为半径R=2.5m的半圆,BC、AD段水平,AD ="BC" =" 8" m,B、C之间的区域存在水平向右的有界匀强电场场强E= 6 ×105 V/m;质量为m = 4×10-3 kg、带电量q = +1×10-8C的小环套在轨道上,小环与轨道AD段之间存在摩擦且动摩擦因数处处相同,小环与轨道其余部分的摩擦忽略不计,现使小环在D点获得某一初速度沿轨道向左运动,若小环在轨道上可以无限循环运动,且小环每次到达圆弧上的A点时,对圆轨道刚好均无压力.求:

(1)小环通过A点时的速度多大;

(2)小环与AD段间的动摩擦因数μ;

(3)小环运动到D点时的速度多大.

正确答案

(1)5m/s(2)0.15 (3)7 m/s

试题分析:(1)进入半圆轨道AB时小环仅受重力,在A点由向心力公式得:

(2)由题意可得:物体在AD段损失的能量跟在电场阶段补充的能量是相等的,故摩擦力做的功与电场力做的功相同,故:  μ mg LAD =" qE" LBC,μ = 0.15

(3)从A到D列动能定理可得:,解得:vD =" 7" m/s

1
题型:填空题
|
填空题

在一条直线上,从左向右依次固定A、B、C三个质量之比为mA:mB:mC=1:2:3的带电小球,小球所在的光滑平面是绝缘的。当只将A球释放的瞬间,它获得向左的加速度,大小为5m/s2;当只将B球释放的瞬间,它获得向右的加速度,大小为4m/s2;那么,当只将C球释放的瞬间,它获得向              的加速度,大小为               m/s2

正确答案

左  1

试题分析:在光滑的水平面上,小球所受重力和支持力平衡,使小球产生加速的力就是小球间相互作用的库仑力。小球A受到小球B和C的作用力分别记为,小球B分别受到小球A和C的作用力分别记为,小球C受到A和B的作用力记为。根据牛顿第二定律得

对小球A有:       ①

对小球B有:       ②

对小球C有:       ③

由于互为作用力和反作用力,故其大小相等方向相反,有,故有

①+②+③得:   ④

根据题意取向左为正方向,则有: ,,代入④式解得,方向与正方向相同即向左。故释放C球时,C球的加速度大小为,方向向左。

1
题型:简答题
|
简答题

质量为2×103kg的汽车发动机额定功率为80Kw,汽车在平直公路上行驶,所受阻力大小恒为4×103N。试求:

(1)汽车在公路上的最大行驶速度为多大

(2)若汽车以2m/s2匀加速启动,汽车做匀加速运动所能维持的时间为多长

正确答案

(1)20m/s         (2)5s

试题分析:(1)在行驶中,汽车发动机提供牵引力,当汽车功率最大时,且牵引力等于阻力,此时汽车速度最大,即,即

(2)当汽车以2m/s2,则根据牛顿第二定律,则,当P逐渐增加到额定功率时,此刻牵引力大于阻力,所以功率不能增加,但速度还在增加,所以最大速度为

所以维持该加速度的最长时间为,即t=5s。

点评:本题考查了通过牛顿第二定律求出加速度,并通过牛顿第二定律分析最大速度的条件。通过牛顿第二定律求出最大速度,并结合运动学公式求出维持该加速度的最大时间。

1
题型:简答题
|
简答题

(16分)、如图所示,水平绝缘光滑轨道AB的B端与处于竖直平面内的四分之一圆弧形粗糙绝缘轨道BC平滑连接,圆弧的半径为R。在轨道所在空间存在水平向右的匀强电场,电场强度E,现有一质量为m,带电荷量为q的带电体(可视为质点)放在水平轨道上与B端距离s =5R的位置A,由于受到电场力的作用带电体由静止开始运动,当运动到圆弧形轨道的C端时,速度恰好为零。已知该带电体所受电场力大小为重力的,重力加速度为g,求:

(1)带电体在水平轨道上运动的加速度大小及运动到B端时的速度大小;

(2)带电体运动刚刚经过圆弧形轨道的B点瞬间时对圆弧轨道的压力大小;

(3)带电体沿圆弧形轨道从B到C的运动过程中,电场力和摩擦力带电体所做的功各是多少。

正确答案

(1)(2)N/=N=6mg(3)W=-2mgR 

(1)在水平轨道运动时qE="ma" 得a=   (3分)

由动能定理  qEs=  得  (3分)

(2)设带电体运动到圆轨道B端时受轨道的支持力为N,根据牛顿第二定律有

     (3分)  得N=6mg     (1分)      

根据牛顿第三定律可知,带电体对圆弧轨道B端的压力大小N/=N=6mg(1分)

(3)因电场力做功与路径无关,

所以带电体沿圆弧形轨道运动过程中,电场力所做的功    W =qER= (1分)

设带电体沿圆弧形轨道运动过程中摩擦力所做的功为W摩,对此过程根据动能定理有

qER+W-mgR=0-               (4分)   解得 W=-2mgR   (1分)

本题考查牛顿第二定律、动能定理和圆周运动规律的应用,在电场中由电场力做功等于动能的变化量可求得B点速度,在B点由支持力和重力的合力提供向心力,可求得支持力大小,由于电场力做功与路径无关只与初末位置有关,所以带电体沿圆弧形轨道运动过程中,电场力所做的功为qER,在整个过程中应用动能定理可求得克服摩擦力做功大小

1
题型:简答题
|
简答题

光电计时器是一种研究物体运动情况的常见仪器。当有物体从光电门通过时,光电计时器就可以显示物体的挡光时间。现利用如图甲所示装置探究物体的加速度与合外力、质量的关系’其中NQ是水平桌面,PQ是一端带有滑轮的长木板,1、2是固定在木板上的两个光电门(与之连接的两个光电计时器没有画出)。小车上固定着用于挡光的窄片K,测得其宽度为d.小车从木板的顶端滑下’光电门各自连接的计时器显示窄片K的挡光时间分别为t1和t2。

(1) 该实验中,在改变小车的质量M或沙桶的总质量m时,应保持M»m,这样做的目的__

(2) 为了计算出小车的加速度,除了测量d、t1和t2之外,还需要测__________

若上述测量的量用x表示,则用这些叙理量计算加速度的表达式为a=__________

(3) 某位同学经过测量、计算得到如下表数据,请在图乙中作出小车加速度与所受合外力的关系图像。

(4) 由图象可以看出,该实验存在着较大的误差,则产生误差的主要原因是_________

正确答案

(1)小车所受合外力大小等于(或约等于)mg (2分)

(2)两光电门之间的距离(或“小车由光电门1运动至光电门2所用时间”) (2分)

 (或“”) (2分)

(3)如图 (2分)

(4)木板倾角偏小(或“平衡摩擦力不足”或“末完全平衡摩擦力”) (2分)

:(1)实验中我们认为:mg=Ma,而实际上是:mg=(M+m)a,因此只有当M>>m时,小车所受合外力大小等于mg.

故答案为:小车所受合外力大小等于(或约等于)mg.

(2)通过光电门的测量我们计算出了通过光电门1的速度为:v1=,通过2时的速度为:v2=如果测量出经过1、2时的时间t,根据:a=,得:a=

如果测出经过1、2时的距离x,根据:=2ax,得:a=

(3)如图 

(4)由图乙可知,开始小车受合外力时,加速度却为零,因此操作过程中可能没有平衡摩擦力或者平衡摩擦力不足.

1
题型:简答题
|
简答题

如图所示,木板静止于水平地面上,在其最右端放一可视为质点的木块.已知木块的质量m=1kg,木板的质量M=4kg,长L=1m,木板上表面与物块、下表面与地面之间的动摩擦因数均为.现用水平恒力F=28N拉木板,g取10m/s2,求:

(1)木块与木板的加速度a1、a2的大小;

(2)木块滑到木板左端所需的时间;

(3)在(2)的时间内,拉力F所做的功。

正确答案

(1) (2)1s  (3)56J

试题分析:(1)对木块:      

木块的加速度  

对木板:    

木板的加速度    

(2)木块和木板的位移差等于木板的长度

      

得:   

(3)木板的位移        

拉力做的功      

W=56J   

点评:(1)求加速度要找物体的合外力,不能少分析了力(2)两物体位移差等于板长的时间(3)某个力做的功等于这个力与力的方向的位移的积。

1
题型:简答题
|
简答题

如图所示,足够长的绝缘光滑水平面上分别固定着大小、形状完全相同的两个物体A、B,相距L=0.2 m,它们的质量mA=mB=0.2kg,其中A物体带正电,电量q=2×10-8c,B物体不带电。水平面上方存在水平向右的匀强电场,场强E=2.5×107N/C,在t=0时刻同时撤去固定两物体的外力后,A物体将沿水平面向右运动,并与B物体发生连续碰撞(碰撞时间极短),两物体碰撞时A物体电量不发生变化,并且每次碰撞时两物体速度均发生相互交换(g取10m/s2)。求:

(1)从A开始运动到两物体第一次相碰经历的时间;

(2)第二次碰撞时,A物体对B物体做的功。

(3)从开始至第n次碰撞时B物体通过的路程。

正确答案

(1)由题意知,撤去固定A、B的外力后,物体B恰好静止于水平面上,物体A将

沿水平面向右做匀速直线运动。以A物体做为研究对象,由牛顿第二定律得:

解得:   (2分)

由运动学公式得

从A开始运动到第一次碰撞用时    (2分)

(2)A与B第一次碰撞前的速度

由于AB碰撞后交换速度,故AB第一次碰后瞬时,B的速率

两物体相碰后,A物体的速度变为零,以后再做匀加速运动,而B物体将以

的速度做匀速直线运动。

设再经t2时间相碰,则有    (2分)

解得         (1分)

由题意知              (1分)

对B物体由动能定理得          (2分)

(3)从第2次碰撞开始,每次A物体运动到与B物体碰撞时,速度增加量均为

,由于碰后速度交换,因而碰后B物体的速度为:

第一次碰后:

第二次碰后:

第三次碰后:

第n次碰后:                (4分)

每段时间内,B物体都做匀速直线运动,则第n次碰前所运动的距离为

 (4分)

1
题型:简答题
|
简答题

如图所示,竖直放置的半径的光滑半圆形细管与水平地面平滑相接,接触处静止一质量的小球A,另一质量的小球B静止于A右侧。现给小球B一水平向左的瞬时冲量,后经B与 A相碰,碰后瞬间二者结为一体,恰好能沿细管运动至最高点。已知小球B与水平地面间的动摩擦因数,重力加速度g取10m/s2

(1)A、B结合体刚进入圆轨道时对轨道的压力;

(2)小球B在瞬时冲量作用后的速度。

正确答案

(1)50N(2)12m/s

试题分析:(1)设瞬时冲量作用后B的速度为v0,B与A碰前速度为v,碰后结合体的速度为,结合体由圆轨道的最低点到最高点的过程中,机械能守恒即,解得,在最低点根据牛顿定律得 解得

根据牛顿第三定律,结合体对轨道的压力为50N,方向竖直向下。

(2)B、A碰撞过程,系统动量守恒

小球B沿水平面匀减速运动过程

1
题型:简答题
|
简答题

(18分)如图所示,BC为半径等于竖直放置的光滑细圆管,O为细圆管的圆心,在圆管的末端C连接倾斜角为450的足够长粗糙斜面,一质量为m=0.5kg的小球从O点正上方某处A点以V0水平抛出,恰好能垂直OB从B点进入细圆管,小球从进入圆管开始受到始终竖直向上的力F=5N的作用,当小球运动到圆管的末端C时作用力F立即消失,能平滑的冲上粗糙斜面。(g=10m/s2)求:

(1)小球从O点的正上方某处A点水平抛出的初速度v0为多少?

(2)小球在圆管中运动对圆管的压力是多少?

(3)小球在CD斜面上运动的最大位移是多少?

正确答案

(1)2m/s (2)5N (3)m

试题分析:(1)小球从A运动到B为平抛运动,

有:rsin45°=v0t,在B点,有:tan45°=

解以上两式得:v0=2m/s

(2)在B点据平抛运动的速度规律有:vB==2m/s,

小球在管中的受力分析为三个力:

由于重力与外加的力F平衡,

故小球所受的合力仅为管的外轨对它的压力,

得小球在管中做匀速圆周运动,

由圆周运动的规律得细管对小球的作用力N=m=5N,

根据牛顿第三定律得小球对细管的压力N′=N=5N;

(3)在CD上滑行到最高点过程,

根据牛顿第二定律得:mgsin45°+μmgcos45°=ma,

解得:a=g(sin45°+μcos45°)=8m/s2根据速度位移关系公式,

有:x=m

1
题型:简答题
|
简答题

如图11所示,将一质量为m=0.1kg的小球自水平平台右端O点以初速度v。水平抛出,小球飞离平台后由A点沿切线落入竖直光滑圆轨道ABC,并沿轨道恰好通过最高点C,圆轨道ABC的形状为半径R="2.5" m的圆截去了左上角l270的圆弧,CB为其竖直直径,(sin530="0.8"  cos530=0.6,重力加速度g取10m/s2)求:

(1) 小球经过C点的速度大小;

(2) 小球运动到轨道最低点B时小球对轨道的压力大小;

(3) 平台末端O点到A点的竖直高度H。

正确答案

(1)(2)6.0N(3)

(1)恰好运动到C点,有重力提供向心力,即 ………1分

 ………………………………………………. 1分

(2)从B点到C点,由动能定理有:..1分

在B点对小球进行受力分析,由牛顿第二定律有…….. 1分

 ………………………………………………1分

根据牛顿第三定律,小球对轨道的压力大小为6.0N………………………1分

(3)从A到B由动能定理有:……1分

所以:…………………………………………….. 1分

在A点进行速度的分解有:……………………………….. 1分

所以:…………………………………………………1分

百度题库 > 高考 > 物理 > 牛顿运动定律

扫码查看完整答案与解析

  • 上一题
  • 1/15
  • 下一题