满分5 > 高中物理试题 >

风洞可产生方向、大小都可以调节控制的各种风力。如图所示为风洞里模拟实验的示意图。...

风洞可产生方向、大小都可以调节控制的各种风力。如图所示为风洞里模拟实验的示意图。一质量为m=1kg的实验对象(可视为质点)套在一根固定的直杆上,直杆与水平面夹角为θ=30°。风洞产生竖直向上的、大小F=20N的风力作用在实验对象上实验对象从M点由静止开始沿直杆向上运动已知实验对象与杆之间的动摩擦因数为m=。取g=10m/s2。求:

(1)实验对象刚开始运动时的加速度大小

(2)若杆上有一点N位于M点上方,且M、N两点间距为L=2.4m,欲使实验对象到达N点,求风力F作用的最短时间。

 

(1)a1=2.5 m/s2(2)1.2s 【解析】 试题分析在风力F作用时实验对象的受力:重力、拉力,杆的支持力和滑动摩擦力,采用正交分解法,根据牛顿第二定律求出加速度.实验对象先做匀加速直线运动,后做匀减速直线运动,刚好到达N点时速度为零时,风力F作用的时间最短.由牛顿第二定律求出两个过程的加速度,由速度位移公式求出匀加速运动的位移,再求风力F作用的最短时间. (1)设在力F作用时,直杆对实验对象的支持力为,滑动摩擦力为,实验对象刚开始运动时的加速度大小为,则根据牛顿第二定律得: 沿杆方向有:; 垂直于杆方向有:;又 解得 (2)当小球到达N点的速度刚好为零,风力F作用的最短时间,设为.设撤去力F前小球上滑距离为x1,撤去力F后,小球上滑的加速度大小为,上滑距离为,刚撤去F时,小球的速度为v,则有, 根据牛顿第二定律得: 可得:, 由几何关系有:,联立解得  
复制答案
考点分析:
相关试题推荐

如图所示,物块通过3段轻绳悬挂,3段轻绳的结点为O,轻绳OB水平且B端与站在水平面上的质量为m2=60kg的人相连,轻绳OA与竖直方向的夹角θ=37°,物块及人都处于静止状态。已知人与水平面之间的动摩擦因数为μ=0.3,sin37°=0.6,cos37°=0.8,取g=10m/s2。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。要求人在水平面上不滑动求:

(1)轻绳OB所受的拉力最大不能超过多少?

(2)物块的质量m1最大不能超过多少?

 

查看答案

小宇同学骑自行车以2m/s的速度匀速前进,某时刻在他前面9m处以10m/s的速度同向行驶的汽车关闭发动机,以2m/s2的加速度减速前进求:

(1)经过多长时间汽车停下来;

(2)经过多长时间小宇追上汽车。

 

查看答案

在研究匀变速直线运动实验中:

(1)实验器材有打点计时器、交流电源、纸带、小车、钩码、细绳、一端附有滑轮的长木板,还需要的是__________

(2)某同学得到一条的纸带如图所示,并在其上取了A、B、C、D、E、F、G7个计数点,每相邻两个计数点间还有4个点图中没有画出。

设打点计时器打点周期为T,打F点时速度为vF,则计算vF的公式为vF=______(用T和图中已知物理量表示)

图中d1=2.00cm、d2=4.50cm、d3=7.60cm、d4=11.30cm、d5=15.40cm、d6=20.00cm,打点计时器打点周期为0.02s,则小车运动的加速度a=______m/s2。(结果保留2位有效数字)

 

查看答案

某实验小组采用图甲所示的装置探究aFm之间的定量关系。实验中,小车碰到制动装置时,钩码尚未到达地面。

(1)在平衡摩擦力后,通过改变钩码的个数来改变小车所受合外力,获取多组数据。若小车及车中砝码的质量为500g,实验中每次所用的钩码总质量范围应选_____组会比较合理。(填选项前的字母)

A.10g~50g

B.200g~500g

C.1000g~2000g

(2)小林、小睿两同学分别用这个装置做实验,在同一坐标系中做出了各自得到的aF图像。设小林实验时小车及车中砝码质量为m1小睿实验时小车及车中砝码质量为m2,则_______

A.m1m2

B.m1m2

C.m1m2

 

查看答案

探究共点力合成的规律实验中,有如下操作

A.只用一个弹簧秤,通过细绳把橡皮条的结点拉到同样位置O,记下弹簧秤的读数和细绳方向,按同样比例作出这个力F0的图示;

B.记下两个弹簧秤的读数以及结点的位置O

C.作出F1F2的合力F12

D.通过细绳用两个弹簧秤互成角度拉橡皮条,橡皮条伸长,使结点到达某一位置O

E.在桌上平放一块方木块,在方木板上垫一张白纸,把橡皮条的一端固定在板上的A点,用两根细绳结在橡皮条的另一端;

F.描下两条细绳的方向,在纸上按比例作出两个力F1F2的图示

G.比较F12F0,得结论。

(1)将整个实验过程按合理操作顺序补充完整:E、_________、G。(用字母代号表示);

(2)实验所用的一个弹簧秤如图所示,在用它测力前应对它进行的操作是_______

 

查看答案
试题属性

Copyright @ 2008-2019 满分5 学习网 ManFen5.COM. All Rights Reserved.