解得t3=0.4s 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

如图(a)所示,ABCO是固定在一起的T型支架,其中水平部分AC是质量为M=2kg、长度为L=1m的匀质薄板,OB是轻质硬杆,下端通过光滑铰链连接在水平地面上,可绕水平轴O在竖直面内自由转动,支架A端搁在左侧平台上.已知AB的长度l1=
3
4
L,OB的长度h=0.5m.现有一质量为m=2kg的钢块(可看成质点)以v0=3m/s的水平初速度滑上AC板,钢块与板间动摩擦因数μ=0.5.问:T型支架会不会绕O轴翻转?(g=10m/s2
某同学的解题思路如下:
支架受力情况如图(b),设支架即将翻转时钢块位于B右侧x处,根据力矩平衡的方程:
Mg(l1-
L
2
)=N?x,式中N=mg,
解得x=0.2m.
此时钢块离A端
s1=
3
4
L+x=0.95m.
然后算出钢块以v0=3m/s的初速度在AC板上最多能滑行的距离s2

比较这两个距离:
若s2≤s1,则T型支架不会绕O轴翻转;
若s2>s1,则会绕O轴翻转.
请判断该同学的解题思路是否正确.若正确,请按照该思路,将解题过程补充完整,并求出最后结果;若不正确,请用自己的方法算出正确的结果.

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第一问  车和物体收到的力都是摩擦力

f=μmg   车的加速度a1=f/M=μmg/M=1m/s^2

滑块的加速度a2=f/m=μmg/m=5m/s^2

第二问  S=2.7m

假设不能从车上滑出  那么滑块最后必定停留在车上   并且和车具有同样的末速度  设为v'

因为系统在水平方向上所受的合外力为零  所以满足动量守恒

Mv+mv0=(M+m)*v' →  v'=v0*m/(M+m)=7.5*10/(10+50)=1.25m/s

然后我们看能量  如果系统的初动能减去末动能  小于摩擦力所能做的最大功(就是滑块滑到头 但没掉下来)  那么假设成立  反之  不成立  不能明白的话  我们看下面具体的解答

先求系统的末动能  Ek'=1/2(M+m)v'^2=1/2*(50+10)*1.25^2=46.875(J)

系统的初动能  Ek=1/2mv0^2=1/2*10*7.5^2=281.25(J)

摩擦力所能做的最大功   W=fs=μmgs=0.5*10*10*3=150(J)

Ek-Ek'>W  所以也就是说  系统的初动能被摩擦力消耗掉一部分后【克服摩擦力做功】  所剩下的动能  还是要大于他们最后一起以同样的速度运动时的动能  因此滑块最后不肯能停在车上

那么   我们就来求滑块落地时与平板车右端间的水平距离

因为滑块滑出小车后  在水平方向上和小车都是做匀速运动

所以他们之间的距离  就是他们的速度差乘以滑块落地所需的时间

那么  我们就需要算出滑块的末速度v'和小车的末速度v''

现在有两个未知数 那就必须有两个方程

第一个方程是能量方程  Ek-W=1/2mv'^2+1/2Mv''^2

第二个方程是动量方程  mv0=mv'+Mv''

联立这两个方程 解得  v''=0.5m/s  或 v''=2m/s(舍掉)

从而得到v'=5m/s

接下来算滑块落地要多长时间

由h=1/2gt^2  带入数据  得t=0.6s

所以最后的答案:  S=(v'-v'')*t=4.5*0.6=2.7m

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(1)在t=0时刻,质点A开始做简谐运动,其振动图象如图甲所示.

质点A振动的周期是________s;t=8 s时,质点A的运动沿y轴的________方向(填“正”或“负”);质点B在波的传播方向上与A相距16 m.已知波的传播速度为2 m/s,在t=9 s时,质点B偏离平衡位置的位移是________ cm.

 

(2)图乙是北京奥运会期间安置在游泳池底部的照相机拍摄的一张照片,相机的镜头竖直向上.照片中,水立方运动馆的景象呈现在半径r=11 cm的圆形范围内,水面上的运动员手到脚的长度l=10 cm.若已知水的折射率n=,请根据运动员的实际身高估算该游泳池的水深h.(结果保留两位有效数字)

【解析】:(1)由图知T=4s,因位移图线的斜率表示速度,且在t=8 s=2T时质点振动状态与t=0时相同,则由图可知t=0时图线斜率为正,速度沿y轴正向.在t=9 s时由图线知质点A处于正向最大位移处.再由Δt==8s=2TB的振动状态与质点A相差两个周期,所以同一时刻两质点相对平衡位置的位移相同,即也为10 cm.

图10

(2)设照片圆形区域的实际半径为R,运动员的实际长为L

由折射定律nsinα=sin90°

几何关系sinα=,=

h=·r

L=2.2 m,解得h=2.1 m(1.6~2.6 m都算对)

 

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图1所示是用电动砂轮打磨工件的装置.砂轮的转轴通过图中O点垂直于纸面,AB是一长度l=0.50m、质量m1=1kg的均匀刚性细杆,可绕过A端的固定轴在竖直面(图中纸面)内无摩擦地转动.工件C固定在AB杆上,其质量m2=2kg,工件的重心、工件与砂轮的接触点P以及O点都在过AB中点的竖直线上,P到AB杆的垂直距离d=0.1m.AB杆始终处于水平位置,砂轮与工件之间的动摩擦系数μ=0.5.当砂轮逆时针转动时,要使工件对砂轮的压力F0=80N,则施于B端竖直向下的力FB应是多大?(g取10m/s2
某同学解法如下:当砂轮静止时,把AB杆和工件看成一个物体,由力矩的平衡,得:F0
l
2
F0d=(m1+m2)g
l
2
+FBl

解得:FB=
1
2
[F0-(m1+m2)g]+μF0
d
l


(1)判断该同学的解法是否正确?若正确,请求出FB的数值;若错误,请列出正确的方程式,并求出FB的数值.
(2)若施于B端竖直向下的力FB的作用点沿AB杆以0.1m/s的速度向左匀速运动,要保持工件对砂轮的压力F0仍为80N,则求出FB随时间变化的函数关系式.
(3)若FB=200N时杆会断裂,求FB从B点开始运动的时间,并在图2中作出FB-t图象.

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(1)使用打点计时器来分析物体运动情况的实验中:有如下基本步骤:
A、把打点计时器固定在桌子上          B、安好纸带
C、松开纸带让物体带着纸带运动        D、接通低压交流电源
E、取下纸带                          F、断开开关
这些步骤正确的排列顺序为
ABDCFE
ABDCFE

(2)用打点计时器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.其相邻点间的距离如图所示,每两个相邻的计数点之间还有4个打印点未画出.
①试根据纸带上各个计数点间的距离,计算出打下B、C、D、E、F五个点时小车的瞬时速度,并将各个速度值填入下表要求保留3位有效数字.

②将B、C、D、E、F各个时刻的瞬时速度标在直角坐标系中,并画出小车的瞬时速度随时间变化的关系图线.

③由所画速度-时间图象求出小车加速度为
0.80
0.80
m/s2
(2)某同学和你一起探究弹力和弹簧伸长的关系,并测弹簧的劲度系数k.做法是先将待测弹簧的一端固定在铁架台上,然后将最小刻度是毫米的刻度尺竖直放在弹簧一侧,并使弹簧另一端的指针恰好落在刻度尺上.当弹簧自然下垂时,指针指示的刻度数值记作x0,弹簧下端挂一个20g的砝码时,指针指示的刻度数值记作x1;弹簧下端挂两个20g的砝码时,指针指示的刻度数值记作x2;…;挂七个20g的砝码时,指针指示的刻度数值记作x2
①下表记录的是该同学已测出的6个值,其中有两个数值在记录时有误,它们的代表符号分别是
x1
x1
x4
x4

测量记录表:
代表符号 x0 x1 x2 x3 x4 x5 x6 x7
刻度数值/cm 0.85 1.7 2.55 4.3 5.10 6.00

②实验中,x3和x7两个值还没有测定,请你根据上图将这两个测量值填入记录表中.

③为充分利用测量数据,该同学将所测得的数值按如下方法逐一求差,分别计算出了三个差值:d1=x4-x0=3.45 cm,d2=x5-x1=3.40 cm,d3=x6-x2=3.45 cm.
请你给出第四个差值:d4=
x7-x3
x7-x3
=
3.45
3.45
cm.
④根据以上差值,可以求出每增加20g砝码的弹簧平均伸长量△x.△x用d1、d2、d3、d4
表示的式子为:△x=
d1+d2+d3+d4
4
d1+d2+d3+d4
4

代入数据解得△x=
3.44
3.44
cm.
⑤计算弹簧的劲度系数k=
22.8
22.8
N/m.(g取9.8m/s2

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