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气象研究小组用图示简易装置测定水平风速。在水平地面上竖直固定一直杆,半径为R、质...

气象研究小组用图示简易装置测定水平风速。在水平地面上竖直固定一直杆,半径为R、质量为m的薄空心塑料球用细线悬于杆顶端O,当水平风吹来时,球在风力的作用下飘起来.已知风力大小正比于风速和球正对风的截面积,当风速v0=3m/s时,测得球平衡时细线与竖直方向的夹角θ=30°。则( )

A. θ=60°时,风速v=6m/s

B. 若风速增大到某一值时,θ可能等于90°

C. 若风速不变,换用半径变大、质量不变的球,则θ不变

D. 若风速不变,换用半径相等、质量变大的球,则θ减小

 

D 【解析】试题分析:小球受重力、拉力、风力处于平衡,根据共点力平衡知风力F=mgtanθ,θ变为原来的2倍,则风力变为原来的3倍,因为风力大小正比于风速和球正对风的截面积,所以风速v=9m/s.故A错误.风速增大,θ不可能变为90°,因为绳子拉力在竖直方向上的分力与重力平衡.故B错误.若风速不变,换用半径变大、质量不变的球,则风力变大,根据F=mgtanθ,知θ变大.故C错误.若风速不变,换用半径相等、质量变大的球,知风力不变,根据F=mgtanθ,知重力减小,风力不变,则θ减小.故D正确.故选D. 考点:物体的平衡.  
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考点分析:
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如图为某一物理量,随另一物理量x变化的函数图象,关于该图象与坐标轴所围面积(图中阴影部分)的物理意义,下列说法正确的是

A. 若图象表示加速度随时间的变化,则面积等于质点在相应时间内的位移

B. 若图象表示力随位置的变化.则面积等于该力在相应位移内所做的功

C. 若图象表示电容器充电电流随时间的变化,则面积等于相应时间内电容器储存的电能

D. 若图象表示电势随位置的变化,则面积等于电场在x0位置处的电场强度

 

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如图所示,ABCDO都是处于竖直平面内的光滑圆弧形轨道,OA处于水平位置。AB是半径为R2 m1/4圆周轨道,CDO是半径为r1 m的半圆轨道,最高点O处固定一个竖直弹性挡板。DCDO轨道的中央点。BC段是水平粗糙轨道,与圆弧形轨道平滑连接。已知BC段水平轨道长L2 m,与小球之间的动摩擦因数μ04。现让一个质量为m1 kg的小球PA点的正上方距水平线OAH处自由下落。(取g10 m/s2

1)当H14 m时,问此球第一次到达D点对轨道的压力大小。

2)当H14 m时,试通过计算判断此球是否会脱离CDO轨道。如果会脱离轨道,求脱离前球在水平轨道经过的路程。如果不会脱离轨道,求静止前球在水平轨道经过的路程。

3)为使小球仅仅与弹性板碰撞二次,且小球不会脱离CDO轨道,问H的取值范围。

 

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如图所示,在倾角的固定斜面上放置一质量kg、长度m的薄平板. 平板的上表面光滑,其下端与斜面底端的距离为16m. 在平板的上端处放一质量kg的滑块,开始时使平板和滑块都静止,之后将它们无初速释放. 设平板与斜面间、滑块与斜面间的动摩擦因数均为0.5,求:

(1)滑块从释放到刚离开平板所用时间

(2)滑块离开平板后,滑块与平板下端到达斜面底端的时间差. (

g=10m/s2)

 

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如图,在水平轨道右侧固定半径为R的竖直圆槽形光滑轨道,水平轨道的PQ段铺设特殊材料,调节其初始长度为l,水平轨道左侧有一轻质弹簧左端固定,弹簧处于自然伸长状态。可视为质点的小物块从轨道右侧A点以初速度v0冲上轨道,通过圆形轨道、水平轨道后压缩弹簧,并被弹簧以原速率弹回。已知R04 mv06 m/s,物块质量m1 kg,与PQ段间的动摩擦因数μ04,轨道其它部分摩擦不计。取g10 m/s2。求:

1)物块第一次经过圆轨道最高点B时对轨道的压力;

2)物块仍以v0从右侧冲上轨道,调节PQ段的长度l,当l长度是多少时,物块恰能不脱离轨道返回A点继续向右运动。

 

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某实验小组想测量木板对木块的摩擦力所做的功,装置如图所示,一木块放在粗糙的水平长木板上,左侧栓有一细线,跨过固定在木板边缘的滑轮与重物连接,木块右侧与穿过打点计时器的纸带相连,长木板固定在水平实验台上。实验时,木块在重物牵引下向右运动,重物落地后,木块继续向左做匀减速运动,下图给出了重物落地后打点计时器打出的纸带,系列小黑点是计数点,每相邻两计数点间还有4个点(图中未标出),计数点间的距离如图所示。打点计时器所用交流电频率为50Hz,不计纸带与木块间的作用力。

(1)可以判断纸带的______(左或右)端与木块连接。

(2)根据纸带提供的数据计算打点计时器在打下点和点时木块的速度: _______m/s _______m/s。(结果均保留两位有效数字)

(3)要测量在AB段木板对木块的摩擦力所做的功WAB,还需要的实验器材是____,还应测量的物理量是____。(填入所选实验器材和物理量前的字母)

A    木板的长度            B    木块的质量            C    木板的质量

D.    重物质量           E    木块运动的时间            F    段的距离

G    天平                H.    刻度尺                     J    弹簧秤

(4)在段,木板对木块的摩擦力所做的功的关系式=____________________。(用和第(3)问中测得的物理量的字母表示)

 

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试题属性

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