题目内容

【题目】质量为10kg的环在F=140N的恒定拉力作用下，沿粗糙直杆由静止从杆的底端开始运动，环与杆之间的动摩擦因数μ=0.5，杆与水平地面的夹角θ=37°，拉力F作用一段时间后撤去，环在杆上继续上滑了0.5s后，速度减为零，取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，杆足够长，求：

(1)拉力F作用的时间；

(2)环运动到杆底端时的速度大小．

【答案】(1)t1=1s (2)

【解析】

(1)环先沿杆做匀变速直线运动，对环进行受力分析即可求出拉力F的作用时间．

(2)由位移公式分别求出两个过程的位移，位移之和等于环沿杆向上运动的总距离s．根据速度位移公式求出环滑回底端时的速度大小．

(1)撤去拉力后，根据牛顿第二定律可知mgsinθ+μmgcosθ=ma2

结合速度时间公式可知0=v1-a2t2

联立解得v1=5m/s

撤去拉力F前Fcosθ-mgsinθ-μ（Fsinθ-mgcosθ）=ma1

v1=a1t1

解得:t1=1s

(2)在下滑过程中根据牛顿第二定律可知mgsinθ-μmgcosθ=ma3

物体上滑的位移为

下滑过程中根据速度位移公式可知v2=2a3s

解得:

练习册系列答案
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【题目】如图所示为研究电子枪中电子在电场中运动的简化模型示意图。在xoy平面的第一象限，存在以x轴、y轴及双曲线的一段（0≤x≤L,0≤y≤L）为边界的匀强电场区域Ⅰ；在第二象限存在以x＝－L、x＝－2L、y＝0、y＝L为边界的匀强电场区域Ⅱ．两个电场大小均为E，不计电子所受重力，电子的电荷量为e，则：

（1）从电场I的边界B点处静止释放电子，电子离开MNPQ时的位置坐标；

（2）从电场I的AB曲线边界处由静止释放电子，电子离开MNPQ时的最小动能；

（3）若将左侧电场II整体水平向左移动（n≥1），要使电子从x=-2L，y=0处离开电场区域II，在电场I区域内由静止释放电子的所有位置。

【题目】如图所示，水平地面粗糙，轻弹簧左端固定，右端与在O点处的质量为m的小物块（可视为质点）接触但不相连，现向左推小物块将弹簧压缩到A点，然后释放，小物块在弹力和摩擦力的作用下沿直线运动到B点停下。则对物块从A运动到B的过程，下列说法正确的是 。

A. 物块与弹簧在O点分离

B. 物块与弹簧在AO之间的某点分离

C. 物块从A到O做加速运动，从O到B做减速运动

D. 物块从A到O的过程中，加速度先逐渐减小后反向增大

【题目】由于空间站处于完全失重状态，不能利用天平等仪器测量质量，为此某同学为空间站设计了如图所示(a)的实验装置，用来测量小球质量。图中弹簧固定在挡板上，轨道B处装有光电门，可以测量出小球经过光电门的时间。该同学设计的主要实验步骤如下：

(ⅰ)用游标卡尺测量小球的直径d

(ⅱ)将弹簧固定在档板上

(ⅲ)小球与弹簧接触并压缩弹簧，记录弹簧的压缩量x

(ⅳ)由静止释放小球，测量小球离开弹簧后经过光电门的时间t，计算出小球离开弹簧的速度v

(ⅴ) 改变弹簧的压缩量，重复步骤(ⅲ)、(ⅳ)多次

(ⅵ) 分析数据，得出小球的质量

该同学在地面上进行了上述实验，请回答下列问题

(1)步骤(ⅰ)中游标卡尺示数情况如图(b)所示，小球的直径d＝___cm；

(2)某一次步骤(ⅲ) 中测得弹簧的压缩量为1 cm，对应步骤(ⅳ)中测得小球通过光电门的时间为7.50 ms，则此次小球离开弹簧的速度v＝______m/s；

(3)根据实验得到的弹簧的形变x与对应的小球速度v在图(c)中描出了对应的点，请将(2)问中对应的点描出，并画出v-x图像。

(4)已知实验所用弹簧的弹性势能EP与弹簧形变量x2之间的关系如图(d)所示，实验测得小球的质量为_____kg。

【题目】“研究平抛物体的运动”的实验装置图如图所示，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画小球做平抛运动的轨迹。

为了能较准确地描绘运动轨迹，下面列出了一些操作要求，将你认为正确的选项前面的字母填在横线上________。

A.通过调节使斜槽的末端保持水平

B.每次小球应从同一高度由静止释放

C.每次释放小球的初始位置可以任意选择

D.用记录小球位置时，接球档板每次必须严格地等距离上升

E.将球的位置记录在纸上后，取下纸，为描出小球的运动轨迹，描绘的点可以用折线连接

【题目】如图所示，两条平行的金属导轨MP、NQ间距L=0.5m，导轨平面与水平面夹角为 ，设导轨足够长．导轨处在与导轨平面垂直的匀强磁场中，磁感应强度B=2. 0T，与导轨上端相连的电池的电动势E=4.5V，内阻r=0.4Ω，水平放置的导体棒ab的电阻R0=1.5Ω，两端始终与导轨接触良好，且能沿导轨无摩擦滑动，与导轨下端相连的电阻R1=1.0Ω，与单刀双掷开关触点“2”相连的电阻R2=1.0Ω，电路中其它电阻不计．当S与触点“1”接通时，导体棒刚好保持静止状态．求：

（1）匀强磁场的方向；

（2）S与触点“1”接通时，导体棒的发热功率；

（3）当开关S与触点“2”接通后，导体棒的最大速度 ．

【题目】如图（甲）所示，A、B两小物块用不可伸长的绝缘细线连接，跨过光滑的定滑轮，A与 绝缘水平桌面之间的滑动摩擦因素、^=0.5, t=0时刻在图（甲）装置所在的空间加竖直向下的 电场（图中未画出），电场强度随时间变化情况如图（乙）所示，已知A、B均带正电，带电量qA=0.02C、qB=0.03C,质量mA=0.4kg、mB=0.1kg,重力加速度 g 取 10m/s2，A 与桌面之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，桌面足够髙，细线足够长，不计A、B之间的库仑力影响,细线对A拉力的方向水平。

（1）若t1=2s时A、B均静止，求A受到的摩擦力大小；

（2）求A、B即将开始运动的时刻t2;

（3）当t3=5s时，求细线对B的拉力大小。

【题目】如图是“验证力的合成的平行四边形定则”实验示意图。将橡皮条的一端固定于A点，图甲表示在两个拉力F1、F2的共同作用下，将橡皮条的结点拉长到O点；图乙表示准备用一个拉力F拉橡皮条，图丙是在白纸上根据实验结果画出的力的合成图示。

(1)有关此实验，下列叙述正确的是________(填正确答案标号)。

A．在进行图甲的实验操作时，F1、F2的夹角越大越好

B．在进行图乙的实验操作时，必须将橡皮条的结点拉到O点

C．拉力的方向应与纸面平行，弹簧及钩子不与弹簧测力计的外壳及纸面接触，产生摩擦

D．在进行图甲的实验操作时，保证O点的位置不变，F1变大时，F2一定变小

(2)图丙中F′是以F1、F2为邻边构成的平行四边形的对角线，一定沿AO方向的是________(填“F”或者“F′”)。

(3)若在图甲中，F1、F2夹角小于90，现保持O点位置不变，拉力F2方向不变，增大F1与F2的夹角，将F1缓慢转至水平方向的过程中，两弹簧秤示数大小变化为F1__________，F2___________。

【题目】如图所示，平行直线表示电场线，但未标方向，带电量为-10-2C的微粒在电场中只受电场力作用，由A点移到B点，动能损失0.1J，若A点电势为-10V，则（ ）

A. B点的电势为0V

B. 电场线方向从右向左

C. 微粒的运动轨迹可能是轨迹1

D. 微粒的运动轨迹可能是轨迹2

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