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1.在力学理论建立的过程中,有许多伟大的科学家做出了贡献.关于科学家和他们的贡献,下列说法正确的是( )
(1)伽利略发现了行星运动的规律
(2)卡文迪许通过实验测出了引力常量
(3)牛顿最早指出力不是维持物体运动的原因
(4)笛卡尔对牛顿第一定律的建立做出了贡献.
正确答案
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
知识点
9.如图所示为牵引力F和车速倒数的关系图象.若一汽车质量为2×103kg,它由静止开始沿平直公路行驶,且行驶中阻力恒定,设其中最大车速为30m/s,则( )
正确答案
解析
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知识点
2.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( )
正确答案
解析
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知识点
3.如图所示,一位高为h的中学生绕着O点把倒在地上的旗杆扶起来,当学生以速度v向左运动时,旗杆与地面的夹角恰为α,则旗杆转动的角速度为( )
正确答案
解析
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知识点
4.如图所示,一名跳台滑雪运动员经过一段时间的加速滑行后从O点水平飞出,初速度为20m/s,已知O点是斜坡的起点,斜坡与水平面的夹角θ=37°,不计空气阻力(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8;g取10m/s2).下列说法正确的是( )
正确答案
解析
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知识点
5.设地球自转周期为T,质量为M,引力常量为G,假设地球可视为质量均匀分布的球体,半径为R.同一物体在南极和赤道水平面上静止时所受到的支持力之比为( )
正确答案
解析
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知识点
6.某大型游乐场内的新型滑梯可以等效为如图所示的物理模型.一个小朋友在AB段的动摩擦因数μ1<tanθ,BC段的动摩擦因数为μ2>tanθ,他从A点开始下滑,滑到C点恰好静止,整个过程中滑梯保持静止状态.则该小朋友从斜面顶端A点滑到底端C点的过程中( )
正确答案
解析
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知识点
8.如图所示,足够长的传送带以恒定速率顺时针运行,将一个物体轻轻放在传送带底端,第一阶段物体被加速到与传送带具有相同的速度,第二阶段与传送带相对静止,匀速运动到达传送带顶端.下列说法正确的是( )
正确答案
解析
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知识点
10.如下图所示,在光滑的水平面上有一质量为M、倾角为θ的光滑斜面体,斜面上有一质量为m的物块沿斜面下滑.关于物块下滑过程中对斜面压力大小的解答,有如下四个表达式.要判断这四个表达式是否合理,你可以不必进行复杂的计算,而是根据所学的物理知识和物理方法进行分析,从而判断解的合理性.根据你的判断,下述表达式中可能正确的是( )
正确答案
解析
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知识点
7.如图,用橡皮筋将一小球悬挂在小车的架子上,系统处于平衡状态.现使小车从静止开始向左加速,加速度从零开始逐渐增大到某一值,然后保持此值,小球稳定地偏离竖直方向某一角度(橡皮筋在弹性限度内),与稳定在竖直位置相比,小球的高度( )
正确答案
解析
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知识点
11.在用打点计时器验证机械能守恒定律的实验中,使质量为m=1.00kg的重物自由下落,打点计时器在纸带上打出一系列的点,选取一条符合实验要求的纸带如图所示.
O为第一个点,A、B、C为从合适位置开始选取连续点中的三个点.已知打点计时器每隔0.02s打一个点,当地的重力加速度为g=9.80m/s2,那么:
(1)根据图上所得的数据,应取图中O点到___________点来验证机械能守恒定律;
(2)从O点到(1)问中所取的点,重物重力势能的减少量△Ep=___________ J,动能增加量△Ek=___________J (结果取三位有效数字);
(3)若测出纸带上所有各点到O点之间的距离,根据纸带算出各点的速度v及物体下落的高度h,则以为纵轴,以h为横轴画出的图象是图2中的___________.
正确答案
(1)B
(2)1.88 1.84
(3)A
解析
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知识点
12.如图所示的实验装置可以验证牛顿第二定律,小车上固定一个盒子,盒子内盛有砂子.砂桶的总质量(包括桶以及桶内砂子质量)记为m,小车的总质量(包括车、盒子及盒内砂子质量)记为M.验证在质量不变的情况下,加速度与合外力成正比.从盒子中取出一些砂子,装入砂桶中,称量并记录砂桶的总重力mg,将该力视为合外力F,对应的加速度a则从打下的纸带中计算得出.多次改变合外力F的大小,每次都会得到一个相应的加速度.本次实验中,桶内的砂子取自小车中,故系统的总质量不变.以合外力F为横轴,以加速度a为纵轴,画出a﹣F图象,图象是一条过原点的直线.
(1)a﹣F图象斜率的物理意义是___________.
(2)你认为把砂桶的总重力mg当作合外力F是否合理?答:___________.(填“合理”或“不合理”)
正确答案
(1)
(2)合理
解析
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知识点
13.如图,水平地面上的矩形箱子内有一倾角为θ的固定斜面,斜面上放一质量为m的光滑球.静止时,箱子顶部与球接触但无压力.箱子由v开始向右做匀加速运动,当速度达到2v时,立即改做加速度大小为a的匀减速运动直至静止,从加速开始经过的总路程为s.
(1)求箱子加速阶段的加速度大小a′.
(2)若a>gtanθ,求减速阶段球受到箱子左壁和顶部的作用力.
正确答案
解:(1)设加速度为a′,由匀变速直线运动的公式:
得:s=s1+s2
解得:
(2)设小球不受车厢的作用力,应满足:Nsinθ=ma
Ncosθ=mg
解得:a=gtanθ
减速时加速度的方向向左,此加速度有斜面的支持力N与左壁支持力共同提供,当a>gtanθ 时,
左壁的支持力等于0,此时小球的受力如图,
则:Nsinθ=ma
Ncosθ﹣F=mg
解得:F=macotθ﹣mg
解析
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知识点
14.宇航员在一星球表面上的某高处,沿水平方向抛出一小球.经过时间t,小球落到星球表面,测得抛出点与落地点之间的距离为2L.若抛出时初速度增大到原来的2倍,则抛出点与落地点之间的距离为L.已知两落地点在同一水平面上,该星球的半径为R,万有引力常数为G.求该星球的质量M.
正确答案
解:设第一次抛出速度为v、高度为h,根据题意可得下图:
( 2L)2=h2+(vt)2 ①
(L)2=h2+(2vt)2 ②
又 h= ③
由①②③式解得g=
又在星球表面重力与万有引力相等有:
mg=
所以可得星球质量M==
解析
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知识点
16.如图所示,ABC是半径R=m的光滑圆弧轨道,A点和圆弧圆心O的连线与竖直方向的夹角θ=37°,C端在圆弧轨道圆心O的正下方,现在某一位置水平抛出一个质量m=2kg的小滑块(可视为质点),并恰好从轨道的上端A点以速度vA=4m/s沿圆弧切线进入轨道,从轨道末端C点滑上了与它等高的足够长的木板,小物块与木板间的动摩擦因数μ=0.5,水平面光滑且右边有竖直的挡板P,挡板P与C间的距离足够远,设长木板与挡板P碰撞无机械能损失,长木板的质量M=1kg.(g取10m/s2),
试求:
(1)小物块的抛出点到O的竖直距离.
(2)小物块经过圆弧轨道上A点的正下方B点时对轨道的压力的大小.
(3)从小物块滑上长木板到长木板第三次与挡板P碰撞前小物块变速运动的时间和小物块距长木板左端的距离.
正确答案
解:(1)由平抛运动规律可知,小球达到A点时的竖直分速度vy=vsin37°=4×0.6=2.4m/s;
则由vy2=2gH可得:
抛出点到A点的距离:H==0.288m;
故抛出点到O点距离:
H′=0.288+=0.488m;
(2)由AC过程由机械能守恒定律可得:
mg(R+Rcos37°)=mvC2﹣mvA2
由牛顿第二定律可知:
FN﹣mg=m;
解得:
vc=5m/s;
FN=220N;
(3)由牛顿第二定律可知,物体的加速度a1=μg=0.5×10=5m/s2;
木板的加速度a2===10m/s2;
物体滑到木板上后,物体做减速运动,木板做加速运动,设经时间t达到相对速度,则有:
vC﹣a1t=a2t
解得:t1=s;
因距离足够长,故碰前达共同速度,共同速度v2=a2t=10×=m/s;
此时二者之间的相对位移△x1=﹣=m;
碰后,二者速度反向,木板以m/s的速度向左运动,物体向右运动;
设经时间t2木板静止,则有:
t2===s;
木板向左运动的位移x===m;
此时物体的速度v3=v2﹣a1t2=﹣=m/s;
此物块向右的位移
x木2==m;
物体向右增加的位移△x2==m;
木板再向右加速,达到相同速度用时t3=s;此时没有相碰;
共同速度v4=a2t3=10×=m/s;
物体向右运动的位移△x3=﹣=m;
故第3次碰撞前用时t=t1+t2+t3=++=s;
物体相对木板的位移△x=△x1+△x2+△x3=++==2.5m;
解析
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知识点
15.如图所示,一质量m=0.4kg的小物块,以v0=2m/s的初速度,在与斜面成某一夹角的拉力F作用下,沿斜面向上做匀加速运动,经t=2s的时间物块由A点运动到B点,A、B之间的距离L=10m.已知斜面倾角θ=30°,物块与斜面之间的动摩擦因数μ=.重力加速度g取10m/s2.
(1)求物块加速度的大小及到达B点时速度的大小.
(2)拉力F与斜面的夹角多大时,拉力F最小?拉力F的最小值是多少?
正确答案
解:(1)物体做匀加速直线运动,根据运动学公式,有:
①
v=v0+at ②
联立解得;
a=3m/s2
v=8m/s
(2)对物体受力分析,受重力、拉力、支持力和滑动摩擦力,
如图
根据牛顿第二定律,有:
平行斜面方向:Fcosα﹣mgsin30°﹣Ff=ma
垂直斜面方向:Fsinα+FN﹣mgcos30°=0
其中:Ff=μFN
联立解得:
F==
故当α=30°时,
拉力F有最小值,为N;
解析
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