题目内容
10.如图所示,质量m=2kg的物体原静止在光滑的水平地面上,一个沿水平方向的恒力F=12N作用在这个物体上,(g取10m/s2)求:(1)物体运动的加速度多大?
(2)开始运动后3s末物体的速度是多大?
(3)开始运动后3s内物体发生的位移x的大小是多少?
分析 (1)分析物体受力情况,根据牛顿第二定律求加速度.
(2)物体做匀加速运动,由运动学位移公式求3s末的速度;
(3)根据位移公式即可求得3s内物体的位移.
解答 解:(1)物体在水平面上运动,竖直方向受力平衡,水平方向受到恒力F和滑动摩擦力f作用,根据牛顿第二定律得:
F=ma
则得:a=$\frac{F}{m}$=$\frac{12}{2}$=6m/s2.
(2)开始运动后3s内物体的速度v=at=6×3=18m/s;
(3)发生的位移x的大小为:x=$\frac{1}{2}a{t}^{2}$=$\frac{1}{2}×6×{3}^{2}$=27m
答:
(1)物体运动的加速度为6m/s2.
(2)开始运动后3s末物体的速度是18m/s;
(3)开始运动后3s内物体发生的位移x的大小是27m.
点评 本题综合考查了牛顿第二定律和运动学公式,知道加速度是前后联系的桥梁,通过加速度,可以根据力求运动,也可以根据运动求力.
练习册系列答案
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20.巴中龙泉外国语学校物理兴趣小组想了解电阻丝的电阻与哪些因素有关.因此进行了探究,他们对某种金属材料制成的电阻丝做了如下测量,数据如图所示.
(1)该实验所使用的方法有A
A.控制变量法 B.等效替代法
C.伏安法 D.极限法
(2)通过表中数据可以分析出,该金属材料电阻丝的电阻和长度成正比.
(3)如图是测量电阻丝的电阻时选择的原理图,则该同学选择该电路进行测量时,测量的电阻值比真实值偏大(选填“偏大”或者“偏小”).
(4)请写出电阻R与L、D间的关系式R=ρ$\frac{4L}{π{D}^{2}}$(金属丝的电阻率用ρ表示).根据表中数据,求出电阻率ρ=1.0×10-6Ω•m(结果保留两位有效数字).
编号 | 金属丝直径D/mm | 金属丝直径的平方D2/mm2 | 横截面积S/mm2 | 金属丝长度L/cm | 电阻R/Ω |
1 | 0.30 | 0.09 | 100.00 | 14.20 | |
2 | 0.30 | 0.09 | 50.00 | 7.15 | |
3 | 0.60 | 0.36 | 100.00 | 3.60 |
A.控制变量法 B.等效替代法
C.伏安法 D.极限法
(2)通过表中数据可以分析出,该金属材料电阻丝的电阻和长度成正比.
(3)如图是测量电阻丝的电阻时选择的原理图,则该同学选择该电路进行测量时,测量的电阻值比真实值偏大(选填“偏大”或者“偏小”).
(4)请写出电阻R与L、D间的关系式R=ρ$\frac{4L}{π{D}^{2}}$(金属丝的电阻率用ρ表示).根据表中数据,求出电阻率ρ=1.0×10-6Ω•m(结果保留两位有效数字).
5.某同学用如图1所示的装置验证机械能守恒定律.一根细线系住钢球,悬挂在铁架台上,钢球静止于A点,光电门固定在A的正下方.在钢球底部竖直地粘住一片宽带为d的遮光条.将钢球拉至不同位置由静止释放,遮光条经过光电门的挡光时间t可由计时器测出,取v=$\frac{d}{t}$作为钢球经过A点时的速度.记录钢球每次下落的高度h和计时器示数t,计算并比较钢球在释放点和A点之间的势能变化大小△Ep与动能变化大小△Ek,就能验证机械能是否守恒.
(1)用△Ep=mgh计算钢球重力势能变化的大小,式中钢球下落高度h应测量释放时的钢球球心到B之间的竖直距离.
(A)钢球在A点时的顶端
(B)钢球在A点时的球心
(C)钢球在A点时的底端
(2)用△Ek=$\frac{1}{2}$mv2计算钢球动能变化的大小,用刻度尺测量遮光条宽度,示数如图2所示,其读数为1.50cm.某次测量中,计时器的示数为0.0100s,则钢球的速度为v=1.50m/s.
(3)如表为该同学的实验结果:
他发现表中的△Ep与△Ek之间存在差异,你认为这是所测量速度为挡光片的速度,比小球速度大造成的.应该如何修正测出固定点到挡光片的距离算出小球速度即可.
(1)用△Ep=mgh计算钢球重力势能变化的大小,式中钢球下落高度h应测量释放时的钢球球心到B之间的竖直距离.
(A)钢球在A点时的顶端
(B)钢球在A点时的球心
(C)钢球在A点时的底端
(2)用△Ek=$\frac{1}{2}$mv2计算钢球动能变化的大小,用刻度尺测量遮光条宽度,示数如图2所示,其读数为1.50cm.某次测量中,计时器的示数为0.0100s,则钢球的速度为v=1.50m/s.
(3)如表为该同学的实验结果:
他发现表中的△Ep与△Ek之间存在差异,你认为这是所测量速度为挡光片的速度,比小球速度大造成的.应该如何修正测出固定点到挡光片的距离算出小球速度即可.
△Ep(×10-2J) | 4.892 | 9.786 | 14.69 | 19.59 | 29.38 |
△Ek(×10-2J) | 5.04 | 10.1 | 15.1 | 20.0 | 29.8 |
19.带电粒子以速度v0沿竖直方向垂直进入匀强电场E中,如图所示,经过一段时间后,其速度变为水平方向,大小仍为v0,则一定有( )
A. | 电场力与重力大小相等 | |
B. | 粒子运动的水平位移大小等于竖直位移大小 | |
C. | 电场力所做的功一定等于重力做的功的负值 | |
D. | 电势能的减少量一定等于重力势能的增加量 |
20.下表是在北京西与长沙区间运行的T1/T2次列车运行时刻表.假设列车准点到达和准点开出,且做直线运动.求:
(1)列车由长沙开出到达武昌的过程中的平均速度; (结果保留四位有效数字,单位均以km/h表示)
(2)列车由郑州开出到达岳阳的过程中的平均速度; (结果保留三位有效数字,单位均以km/h表示)
(3)T1次列车在5:05时的速度和全程的平均速度.(结果保留四位有效数字,单位均以km/h表示)
北京西 ↓ 长沙 (T1次) | 自北京西起 里程(km) | 站名 | 北京西 ↑ 长沙 (T2次) |
17:00 | 0 | 北京西 | 8:14 |
23:29 23:35 | 690 | 郑州 | 1:40 1:39 |
5:01 5:09 | 1226 | 武昌 | 20:12 20:04 |
7:12 7:18 | 1441 | 岳阳 | 17:58 17:56 |
8:38 | 1588 | 长沙 | 16:36 |
(2)列车由郑州开出到达岳阳的过程中的平均速度; (结果保留三位有效数字,单位均以km/h表示)
(3)T1次列车在5:05时的速度和全程的平均速度.(结果保留四位有效数字,单位均以km/h表示)