题目内容
1．
有一条模拟索道长30米．倾斜角度设计为37°，使用质量m=50kg的吊环分析下滑过程．（1）实验过程中，吊环从顶端静止释放，经过t=5s到达索道底端，则吊环到达底端时它所受重力的功率为多少？
（2）若在竖直平面内给吊环施加一个垂直于索道方向的恒力F．由静止释放吊环后保持它的加速度大小a=1m/s2且沿索道向下运动，则这样的恒力F的大小为多少？（g=10m/s2sin37°=0.6，cos37°=0.8 ）
分析 （1）吊环匀加速下滑，先根据平均速度公式求解末速度，再P=Fvcosθ求解重力的功率；
（2）未施加恒力F过程，先根据速度公式求解加速度，根据牛顿第二定律列式求解动摩擦因素；施加恒力F过程，分垂直向上和垂直向下，根据牛顿第二定律列式求解恒力F的大小．
解答 解：（1）吊环的下滑过程为初速度为零的匀加速过程，根据平均速度公式，有：
L=$\frac{v}{2}t$
解得：
v=$\frac{2L}{t}=\frac{2×30}{5}=12m/s$
故吊环到达底端时它所受重力的功率为：
P=Gvcos53°=500×12×0.6W=3600W；
（2）未施加恒力F过程，加速度为：
${a}_{1}=\frac{v}{t}=\frac{12}{5}=2.4m/{s}^{2}$
施加恒力F过程，如果F垂直杆向下，有：
mgsinθ-μ（mgcosθ+F）=ma2
解得：
F≈155.6N
施加恒力F过程，如果F垂直杆向上，有：
mgsinθ-μ（F-mgcosθ）=ma2
解得：
F≈955.6N
答：（1）吊环到达底端时它所受重力的功率为3600W；
（2）若在竖直平面内给吊环施加一个垂直于索道方向向下的恒力F，则这样的恒力F的大小155.6N；
若在竖直平面内给吊环施加一个垂直于索道方向向上的恒力F，则这样的恒力F的大小955.6N．
点评 本题是已知运动情况确定受力情况的问题，关键是先根据运动学公式列式求解加速度，在根据牛顿第二定律列式求解力，不难．
练习册系列答案
相关题目
11．以下说法中正确的是（ ）
| A． | 狭义相对论两个基本假设之一是在不同惯性参考系中，一切物理规律都是相同的 | |
| B． | 爱因斯坦相对论的提出是物理学思想的重大革命，因为它揭示出时间和空间并非绝对不变 | |
| C． | 一条运动的杆，其长度总比静止时的长度小 | |
| D． | 广义相对论告诉我们：一个均匀的引力场与一个做匀加速运动的参考系是等价的 |
绕有线圈的铁芯直立在水平桌面上，铁芯上套着一个铝环，线圈与电源、电键相连，如图所示．线圈上端与电源正极相连，闭合电键的瞬间，铝环向上跳起．若保持电键闭合，则铝环将跳起到某一高度后将回落．如果电源的正、负极对调观察到的现象是跳起到某一高度后将回落（上两空选填“不断升高”、“停留在某一高度”或“跳起到某一高度后将回落”）
9．一束光线穿过介质1、2、3时，光路如图所示，则（ ）
| A． | 介质1的折射率最大 | |
| B． | 介质2是光密介质 | |
| C． | 光在介质2中的速度最大 | |
| D． | 当入射角由45°逐渐增大时，在介质1、介质2分界面上可能发生全反射 |
如图所示，小物块A、B由跨过定滑轮的轻绳相连，A置于倾角为37°的光滑固定斜面上，B位于水平传送带的左端，轻绳分别与斜面、传送带平行．传送带始终以速度v0=2m/s向右匀速运动，某时刻B从传送带左端以速度v1=6m/s向右运动，经一段时间回到传送带的左端．已知A、B质量均为1kg，B与传送带间的动摩擦因数为0.2，斜面、轻绳、传送带均足够长，A不会碰到定滑轮，定滑轮的质量与摩擦均不计．g取10m/s2，sin37°=0.6．求：
6．某一导体的伏安特性曲线如图AB段（曲线）所示，关于导体的电阻，以下说法正确的是（ ）
| A． | B点的电阻为12Ω | B． | B点的电阻为40Ω | ||
| C． | 导体的电阻因温度的影响改变了1Ω | D． | 导体的电阻因温度的影响改变了9Ω |
如图甲所示，间距为d垂直于纸面的两平行板P、Q间存在匀强磁场．取垂直于纸面向里为磁场的正方向，磁感应强度随时间的变化规律如图乙所示．t=0时刻，一质量为m、带电量为+q的粒子（不计重力），以初速度v0由Q板左端靠近板面的位置，沿垂直于磁场且平行于板面的方向射入磁场区．当B0和Ta取某些特定值时，可使t=0时刻入射的粒子经△t时间恰能垂直打在P板上（不考虑粒子反弹）．上述m、q、d、v0为已知量．
10．美国航天局与欧洲航天局合作，发射的火星探测器已经成功登录火星．荷兰企业家巴斯兰斯多普发起的“火星一号”计划打算将总共24人送上火星，创建一块长期殖民地．若已知万有引力常量G，那么在下列给出的各种情景中，能根据测量的数据求出火星密度的是（ ）
| A． | 在火星表面使一个小球作自由落体运动，测出落下的高度H和时间t | |
| B． | 火星探测器贴近火星表面做匀速圆周运动，测出运行周期T | |
| C． | 火里探测器在高空绕火星做匀速圆周运动，测出距火星表面的高度H和运行周期T | |
| D． | 观察火星绕太阳的匀速圆周运动，测出火星的直径D和运行周期T |
如图所示，两平行绝缘板放置于竖直平面内，间距为d，板间有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子沿板的中心线从板的左端以速度v0射入磁场，已知$\frac{mg}{qB}$＜v0＜$\frac{2mg}{qB}$，现要使粒子在板间运动时，不触及板，且仍沿中心线射出磁场，求平行板的长度及板间距离d应满足的条件．