题目内容

如图所示,汽车通过滑轮装置把重物从深井中提升上来,汽车从滑轮正下方9m处由静止起动做匀加速直线运动,加速度大小为1.5m/s2,4s末时重物上升的高度为________m,重物的速度大小为________m/s.

6    4.8
分析:1、汽车做匀加速运动,根据位移公式求出汽车4末的位移,作出几何图线,根据勾股定理,计算从汽车到滑轮的绳长,这个长度减去原来从汽车到滑轮的绳长,即为以重物上升的高度.
2、根据几何关系可知,计算绳与水平方向的夹角为.根据速度公式,计算4s末汽车的速度为.把此速度沿着绳子和垂直于绳子的方向分解,则沿着绳子的方向的速度大小即为重物的速度大小.
解答:汽车做匀加速运动,根据位移公式
汽车4末的位移大小为
根据勾股定理,此时从汽车到滑轮的绳长为,所以重物上升的高度为h=15-9m=6m.
根据几何关系可知,此时绳与水平方向的夹角为,所以θ=37°.
根据速度公式,4s末汽车的速度为v=at=1.5×4m/s=6m/s.
把此速度沿着绳子和垂直于绳子的方向分解,则沿着绳子的方向的速度大小即为重物的速度大小.
所以v=vcos37°=6×0.8m/s=4.8m/s.
故答案为:6,4.8
点评:绳子的末端的速度的分解问题,是速度分解的难点,要知道实际的速度为合速度,题中汽车的向左匀加速运动的速度就为合速度,搞清楚分速度的方向是关键.
练习册系列答案
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(2011?河东区一模)(1)一辆汽车在平直的公路上以某一初速度运动,运动过程中保持恒定的牵引功率,其加速度a和速度的倒数(1/v)图象如图所示.若已知汽车的质量为m=1.5×103kg,则汽车运行时的功率为
60
60
kW,所受到的阻力为
3.0
×10
3
 
3.0
×10
3
 
N.
(2)某实验小组利用如图甲所示的气垫导轨实验装置来探究合力一定时,物体的加速度与质量之间的关系.
①做实验时,将滑块从图甲所示位置由静止释放,由数字计时器(图中未画出)可读出遮光条通过光电门1、2的时间分别为△t1、△t2;用刻度尺测得两个光电门中心之间的距离x,用游标卡尺测得遮光条宽度d.则滑块加速度的表达式a=
d
2
 
△t
2
2
-
d
2
 
△t
2
1
2x
d
2
 
△t
2
2
-
d
2
 
△t
2
1
2x
.(以上表达式均用已知字母表示).
如图乙所示,若用20分度的游标卡尺测量遮光条的宽度,其读数为
8.15
8.15
mm.

②为了保持滑块所受的合力不变,可改变滑块质量M和气垫导轨右端高度h(见图甲).关于“改变滑块质量M和气垫导轨右端的高度h”的正确操作方法是
BC
BC

A.M增大时,h增大,以保持二者乘积增大
B.M增大时,h减小,以保持二者乘积不变
C.M减小时,h增大,以保持二者乘积不变
D.M减小时,h减小,以保持二者乘积减小
(3)(8分)2010年诺贝尔物理学奖授予英国曼彻斯特大学科学家安德烈?海姆和康斯坦丁?诺沃肖洛夫,以表彰他们对石墨烯的研究.他们最初是用透明胶带从石墨晶体上“粘”出一片石墨烯的.我们平常所用的铅笔芯中就含有石墨,能导电.某同学设计了探究铅笔芯伏安特性曲线的实验,得到如下数据(I和U分别表示通过铅笔芯的电流和其两端的电压):
U/V 0.00 0.40 0.80 1.20 1.60 2.00
I/A 0.00 0.10 0.18 0.28 0.38 0.48
实验室提供如下器材:
A.电流表A1(量程0.6A,内阻约为1.0Ω)
B.电流表A2(量程3A,内阻约为0.1Ω)
C.电压表V1(量程3V,内阻3kΩ)
D.电压表V2(量程15V,内阻15kΩ)
E.滑动变阻器R1(阻值0~10Ω,额定电流2A)
F.滑动变阻器R2(阻值0~2kΩ,额定电流0.5A)
①除长约14cm的中华绘图2B铅笔芯、稳压直流电源E(6V)、开关和带夹子的导线若干外,还需选用的其它器材有
ACE
ACE
(填选项前字母);
②在虚线方框中画出实验电路图;
③根据表格中数据在坐标纸上画出铅笔芯的I-U图线.
(1)为测量玩具遥控汽车的额定功率,某同学用天平测出其质量为0.6kg;小车的最大速度由打点计时器打出的纸带来测量.主要实验步骤有:
A、将小车的尾部系一条长纸带,纸带通过打点计时器;
B、接通打点计时器(电源频率为50Hz).使小车以额定功率加速至最大速度,继续运行一段时间后关闭小车的发动机,使其在地面上滑行直至停下;
C、处理纸带上打下的点迹.
①由纸带知遥控车的最大速度为
 
;汽车滑行时的加速度为
 

②汽车滑行时的阻力为
 
;其额定功率为
 

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(2)某同学设计了一个测定液体电阻率的实验.他在一根均匀的长玻璃管两端装上两个橡胶塞和铂电极,如图所示,两电极相距L=0.314m,其间充满待测的液体,安装前他用如图乙的游标卡尺(图乙为卡尺的背面)测量玻璃管的内径,结果如图丙所示.
他还选用了以下仪器:量程15V、内阻300kΩ的电压表,量程300A、内阻50Ω的电流表,最大阻值1kΩ的滑动变阻器,电动势E=12V、内阻r=6Ω的电池组,开关等各一个,以及导线若干.图丁坐标中包括坐标为(0,0)的点在内的9个点表示他测得的9组电流,电流I、电压U的值.
根据以上材料完成下列问题:
①测量玻璃管内径时,应将图乙中的游标卡尺中的A、B、C三部分的
 
部分与玻璃管内壁接触.
②玻璃管的内径d=
 
mm
③求出液体的电阻率ρ多大?(要写推导和计算过程,最后结果保留两位有效数字)
④图戊中的仪器实物部分已连线,将其他部分连接成测出图丁数据的实物连接图.
⑤开关闭合前滑动变阻器的滑片应滑至
 
端.
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