题目内容
3.如图所示,倾角为30°、长度为10m的光滑斜面,一质量为1.2kg的物体从斜面顶端由静止开始下滑,则物体滑到斜面底端时的速度大小为10m/s;物体滑到斜面底端时重力做功的瞬时功率是60W;整个过程中重力做功的平均功率是30W(g取 10m/s2)分析 根据牛顿第二定律求出物体的加速度,结合速度位移公式求出到达底端的速度,根据位移时间公式求出运动的时间,结合平均功率和瞬时功率的公式求出平均功率和瞬时功率的大小.
解答 解:根据牛顿第二定律加速度为:a=$\frac{mgsin30°}{m}=gsin30°=5m/{s}^{2}$,
根据速度位移公式得,物体到达斜面底端的速度为:v=$\sqrt{2as}=\sqrt{2×5×10}$m/s=10m/s.
物体到达斜面底端时重力的瞬时功率为:P=mgvcos60°=12×10×$\frac{1}{2}$W=60W.
根据s=$\frac{1}{2}a{t}^{2}$得物体运动的时间为:t=$\sqrt{\frac{2s}{a}}=\sqrt{\frac{2×10}{5}}s=2s$,
则重力做功的平均功率为:$\overline{P}=\frac{mgsin30°}{t}$=$\frac{12×10×\frac{1}{2}}{2}W=30W$.
故答案为:10m/s,60W,30W.
点评 解决本题的关键知道平均功率和瞬时功率的区别,掌握这两种功率的求法,难度不大.
练习册系列答案
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13.下列事实中,能说明分子间有空隙的是( )
A. | 用瓶子装满一瓶砂糖,反复抖动后总体积减小 | |
B. | 手捏面包,体积减小 | |
C. | 水很容易渗入沙土中 | |
D. | 水和酒精混合后的总体积小于二者原来的体积之和 |
14.如图所示,竖直放置的光滑圆环半径R=20cm,在环上套有一个质量为m的小球,若圆环以10rad/s的角速度绕竖直轴匀速转动(g=10m/s2),则角θ大小为( )
A. | 30° | B. | 45° | C. | 60° | D. | 90° |
11.如图所示,乙烷球棍模型是由6个氢原子球和2个碳原子球组成,其中,下层的3个氢原子与碳原子之间用铰链轻杆连接,碳氢键与碳碳键间的夹角为60°,各层碳氢键间的夹角为120°,已知,每个氢原子模型球的质量为m0,每个碳原子模型球的质量为3m0,共价键的质量不计,若假设碳碳键的张力和底层碳氢键的张力分别为为F1,F2,则关于F1、F2的值正确是( )
A. | F1=6m0g F2=9m0g | B. | F1=9m0g F2=4m0g | ||
C. | F1=6m0g F2=6m0g | D. | F1=4m0g F2=9m0g |
18.半径为r、电阻为R的n匝线圈在边长为l的正方形abcd之外,匀强磁场充满并垂直穿过该正方形区域,如图甲所示.当磁场随时间的变化规律如图乙所示时,则在t0时刻线圈产生的感应电流大小为( )
A. | $\frac{n{B}_{0}{l}^{2}}{R{t}_{0}}$ | B. | $\frac{n{B}_{0}{l}^{2}}{R}$ | C. | $\frac{{B}_{0}{l}^{2}}{{t}_{0}}$ | D. | $\frac{n{B}_{0}{l}^{2}}{R}$ |
15.在空中把质点以某速度沿水平方向抛出,在落地前对其施加一恒力,加恒力后在质点落地前关于其运动下列说法正确的是( )
A. | 单位时间内速率的变化量总是不变 | |
B. | 单位时间内速度的变化量总是不变 | |
C. | 质点加速度方向一定不能与重力加速度方向相同 | |
D. | 质点一定不能做匀变速直线运动 |
12.在匀强磁场中,原来静止的${\;}_{92}^{238}$U原子核衰变成一个${\;}_{90}^{234}$Th原子核并释放一个动能为Ek的粒子,Th核和粒子在磁场中运动径迹如图所示,图中箭头表示Th核或粒子的运动方向.若衰变时释放的核能全部转化为动能,真空中的光速为c,则( )
A. | ${\;}_{92}^{238}$U发生的是β衰变 | |
B. | 磁场方向垂直纸面向里 | |
C. | Th核与粒子做圆周运动半径之比为1:45 | |
D. | 衰变过程中质量亏损为$\frac{121{E}_{k}}{117{c}^{2}}$ |
17.如图所示,用一根长杆和两个定滑轮的组合装置来提升重物M,长杆的一端放在地上通过铰链连接形成转轴,其端点恰好处于左侧滑轮正下方O点处,在杆的中点C处栓一细绳,绕过两个滑轮后挂上重物M,C点与O点距离为L,滑轮上端B点到O的距离为4L,现在对杆的另一端用力使其逆时针匀速转动,由竖直位置以角速度ω缓缓转至水平位置(转过了90°),此过程中下列说法正确的是( )
A. | 重物M受到的拉力总大于本身的重力 | |
B. | 重物M克服其重力的功率先增大后减小 | |
C. | 重物M的最大速度是2ωL | |
D. | 重物M的最大速度是ωL |