题目内容
【题目】如图,长为1.25m的竖直光滑直杆固定在地面上,底部套有一个质量为1kg的小环。在恒力F=25N作用下,小环由静止开始向上运动。F与直杆的夹角为37°。(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s2)
(1)求小环与直杆间的弹力大小N;
(2)求小环刚脱离直杆时的速度大小v;
(3)为使小环不脱离直杆,经过一段时间后撤去恒力,求恒力作用的最长时间t。
【答案】(1)15N;(2)5 m/s;(3)0.354 s。
【解析】
(1)小环在运动过程中的受力情况如图所示
在垂直于直杆方向小环受力平衡,则有
N=Fsin37°
代入数据解得
N=15N
(2)根据牛顿第二定律有
Fcos37°-mg=ma1
代入数据解得
a1=10m/s2
根据速度位移公式有
v2=2a1s
代入数据解得
v=5m/s
(3)F力撤去后,小环的受力情况如图所示
根据牛顿第二定律有
mg=ma2
解得
a2=g=10m/s2
为使小环不脱离直杆,则有
解得
vm=3.54m/s
恒力作用的最长时间
=0.354s
【题目】由压敏电阻制成的压力传感器组成的电路可用于对汽车“称重”。经实测,某压力传感器(内含电源)输出电压U与压力N的关系(在一定范围内)如下表:
0 | 1.0 | 2.0 | 3.0 | 4.0 | 5.0 | |
0 | 0.8 | 1.6 | 2.4 | 3.2 | 4.0 |
将该压力传感器水平放置,并和电阻箱R (最大电阻999.9Ω)及部分其它器材组成了图甲所示的电路,电磁继电器控制电路的电压由传感器的输出电压U提供,继电器线圈的电阻r =10Ω,当线圈中的电流I ≥40mA时,继电器的衔铁被吸合。
(1)根据表格中数据,请在图乙坐标系中描绘出压力传感器的输出电压U随压力N变化的图象____;
(2)当汽车的总重超过某一值时电铃会报警,说明汽车超载,则图甲中电铃应接在__________(选填“A、B”或“C、D”)两端;
(3)通过调整电阻箱R的阻值,可以调整报警车重。若要提高报警车重,电阻箱的阻值应调_____(选填“大”或“小”);当调节电阻箱的阻值R=70Ω,报警车重G ≥______N。