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1、如图所示,a、b是由同种材料构成的两物体,质量分别为m1、m2 , 由轻质弹簧相连,放置在倾角为θ的光滑的斜面上。当给物体a施加一沿斜面向上的恒力F时,两物体一起斜向上做加速度为a的匀加速直线运动,此时弹簧的伸长量为x,则( )A、弹簧的劲度系数为 B、弹簧的劲度系数为 C、在运动过程中,若突然撤去拉力F,则撤去F的瞬间a物体的加速度大小为 D、若斜面粗糙,在同样恒力F作用下,两物体仍能斜向上匀加速运动,弹簧的伸长量将大于x
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2、在探究“物体质量一定时,加速度与力的关系”的实验中,某同学做了如图所示的实验改进,用力传感器来测量细线中的拉力大小。实验改进后,下列说法正确的是( )A、力传感器的示数等于砂和砂桶的总重力 B、相等时间内小车和沙桶速度改变量相等 C、砂和砂桶的总质量需远小于小车质量 D、本实验仍需要进行阻力补偿
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3、图甲是北京冬奥会单板滑雪大跳台比赛项目中运动员在空中姿态的合成图。比赛场地分为助滑区、起跳台、着陆坡和终点区域四个部分。运动员进入起跳台后的运动可简化成如图乙所示,先以水平初速度从A点冲上圆心角为α的圆弧跳台,从B点离开跳台,C点为运动轨迹最高点,之后落在着陆坡上的E点。忽略运动过程中受到的空气阻力并将运动员及装备看成质点,则下列说法正确的是( )A、运动员在C点速度为0 B、运动员在AB圆弧轨道上运动时处于失重状态 C、运动员从B到C与从C到E两个过程的速度变化量方向相反 D、运动员以更大的初速度从A点冲上轨道,运动轨迹的最高点在C点的右上方
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4、2023年的春晚舞蹈《锦绣》,艺术地再现了古代戍边将士与西域各民族化干戈为玉帛并建立深厚友谊的动人故事。图(a)是一个优美且难度极大的后仰动作,人后仰平衡时,可粗略认为头受到重力、肌肉拉力和颈椎支持力。如图(b),若弯曲后的头颈与水平方向成角,与水平方向成角,则可估算出的大小为( )A、 B、 C、 D、
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5、为了方便在医院输液的病人及时监控药液是否即将滴完,有人发明了一种利用电容器原理实现的输液报警装置,实物图和电路原理如图所示。闭合开关,当药液液面降低时,夹在输液管两侧的电容器C的两极板之间介质由液体改变为气体,蜂鸣器B就会因通过特定方向的电流而发出声音,电路中电表均为理想电表。根据以上说明,下列选项分析正确的是( )A、液面下降后,电容器两端电压变大 B、液面下降后,电容器所带电量减少 C、液面下降时蜂鸣器电流由a流向b D、输液管较粗时,电容器容值会变大
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6、某物流公司用如图所示的传送带将货物从高处传送到低处。传送带与水平地面夹角θ=37°,顺时针转动的速率为v0=2m/s。将质量为m=25kg的物体无初速地放在传送带的顶端A,物体到达底端B后能无碰撞地滑上质量为M=50kg的木板左端。已知物体与传送带、木板间的动摩擦因数分别为µ1=0.5,µ2=0.25,AB的距离为s=8.20m。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g=10m/s2(已知sin37°=0.6,cos37°=0.8)。求:(1)、求物块刚放上传送带时的加速度大小;(2)、物体滑上木板左端时的速度大小;(3)、若木板M与地面光滑,要使物体恰好不会从木板上掉下,木板长度L应是多少?(4)、若木板M与地面间的摩擦因数 , 要使物体恰好不会从木板上掉下,木板长度L应是多少?
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7、短道速滑世界纪录由我国运动员武大靖创造并保持。在其创造纪录的比赛中:
(1)武大靖从静止出发,先沿直道加速滑行,前用时。该过程可视为匀加速直线运动,求此过程加速度大小;
(2)武大靖途中某次过弯时的运动可视为半径为的匀速圆周运动,速度大小为。已知武大靖的质量为 , 求此次过弯时所需的向心力大小;
(3)武大靖通过侧身来调整身体与水平冰面的夹角,使场地对其作用力指向身体重心而实现平稳过弯,如图所示。求武大靖在(2)问中过弯时身体与水平面的夹角的正切值大小。(不计空气阻力,重力加速度大小取)
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8、在探究物体质量一定时加速度与力的关系实验中,小明同学作了如图甲所示的实验改进,在调节桌面水平后,添加了用力传感器来测细线中的拉力。
(1)关于该实验的操作,下列说法正确的是。
A. 必须用天平测出砂和砂桶的质量 B. 不需要保证砂和砂桶的总质量远小于小车的质量
C. 应当先释放小车,再接通电源 D. 需要改变砂和砂桶的总质量,打出多条纸带
(2)实验得到如图乙所示的纸带,已知打点计时器使用的交流电源的频率为 , 相邻两计数点之间还有四个点未画出,由图中的数据可知,打下点时速度大小为 , 小车运动的加速度大小是(计算结果保留三位有效数字)。
(3)由实验得到小车的加速度与力传感器示数的关系如图丙所示,则小车与轨道的滑动摩擦力。
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9、如图所示,M、N两物体叠放在一起。在恒力F的作用下,一起沿粗糙竖直墙面向上做匀速直线运动,则关于两物体受力情况的说法正确的是( )A、物体N受到4个力 B、物体M受到4个力 C、物体M与墙之间无滑动摩擦力 D、物体M与N之间无静摩擦力
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10、航天飞机在A点从圆形轨道Ⅰ进入椭圆轨道Ⅱ,B为轨道Ⅱ上的一点,如图所示,关于航天飞机的运动,下列说法中正确的有( )A、在轨道Ⅱ上经过A的速度大于经过B的速度 B、在轨道Ⅱ上经过A的动能等于在轨道Ⅰ上经过A的动能 C、在轨道Ⅱ上运动的周期小于在轨道Ⅰ上运动的周期 D、在轨道Ⅱ上经过A的加速度小于在轨道Ⅰ上经过A的加速度
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11、如图甲所示,农民用手抛撒谷粒进行水稻播种。某次一颗谷粒被水平抛出的运动轨迹如图乙所示,O为抛出点,Q、P为轨迹上两点,且谷粒在OQ间与QP间运动的时间相等。忽略空气阻力,下列说法正确的是( )A、谷粒在P点时的速度大小是在Q点速度大小的2倍 B、谷粒在OQ间竖直方向的位移大小与QP间竖直方向的位移大小相等 C、谷粒在OQ间水平方向的位移大小与QP间水平方向的位移大小相等 D、谷粒在P点时速度与水平方向间的夹角是在Q点时速度与水平方向间夹角的2倍
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12、影视作品中的武林高手展示轻功时都是吊威亚(钢丝)的。如图所示,轨道车A通过细钢丝跨过滑轮拉着特技演员B上升,便可呈现出演员B飞檐走壁的效果。轨道车A沿水平地面以速度大小向左匀速前进,某时刻连接轨道车的钢丝与水平方向的夹角为 , 连接特技演员B的钢丝竖直,取 , , 则下列说法正确的是( )A、该时刻特技演员B有竖直向上的加速度 B、该时刻特技演员B处于失重状态 C、该时刻特技演员B的速度大小为3 D、该时刻特技演员B的速度大小为6.25
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13、利用砚台将墨条研磨成墨汁时讲究“圆、缓、匀”,如图,在研磨过程中,砚台始终静止在水平桌面上。当墨条的速度方向水平向左时( )A、砚台对墨条的摩擦力方向水平向左 B、桌面对砚台的摩擦力方向水平向左 C、墨条对砚台的摩擦力和砚台对墨条的摩擦力是一对作用力和反作用力 D、桌面对砚台的支持力与墨条对砚台的压力是一对平衡力
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14、如图,一水平面内放置的传送带,传送带区域为 , 长为 , 宽为 , P点为的中点,传送带以速度匀速运动,小物块质量 , 小物块与传送带的动摩擦因数为 , 取重力加速度为。(1)、小物块从传送带的A点无初速度释放,求小物块从释放到运动到端的时间;(2)、小物块从传送带的P点向A点以某一水平速度射出,如恰好能从A点返回,并从CD边离开传送带,求此过程小物块与传送带摩擦产生的热量;(3)、小物块从传送带的A点以平行于方向的速度射出,求小物块离开传送带时的位置。
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15、如图所示在足够大的转盘中心固定一个小物块B,距离中心为r0=0.2m处放置小物块A,A、B质量均为m=1kg,A与转盘之间的动摩擦因数为μ1=0.5,现在用原长为d=0.2m、劲度系数k=40N/m的轻质弹簧将两者拴接,重力加速度g=10m/s2 , 假设弹簧始终处于弹性限度以内,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则:
(1)缓慢增加转盘转动的角速度,求A即将打滑时的ω0;
(2)若转盘的角速度ω1=6rad/s,A可以放置在离中心距离不同的位置上,且A始终不打滑,求满足条件的A转动半径rA的大小范围;
(3)若小物块B解除固定状态,B和转盘间动摩擦因数为μ2=0.2,现将转盘角速度从0开始缓慢增大,为了保证B不打滑,求满足条件的转盘角速度ω2的大小范围。
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16、随着社会的发展,外卖配送也正踏入“无人+”领域。某天工作人员正在通过无人机将质量m=1kg的医疗物品送至用户家中,如图所示,在无人机的作用下,物品在水平地面上由静止开始竖直向上做匀加速直线运动,经过t1=2s后变成匀速直线运动,已知匀速直线运动时间t2=5s,然后再经匀减速t3=4s后到达用户窗台,此时物品恰好静止,离地高度h=40m。若在匀速运动阶段无人机对物品的作用力大小为F=15N,整个运动过程中物品可看成质点,物品所受空气阻力恒定,求:
(1)物品运动过程中的最大速率;
(2)匀减速阶段物品的加速度大小和位移大小;
(3)匀加速阶段无人机对物品的作用力大小。
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17、某同学利用如图甲所示的装置测量滑块与长木板间的动摩擦因数μ。实验时长木板水平放置,在沙桶中放入适量细沙,释放滑块,滑块可以向左加速运动。实验中,认为细线对滑块的拉力F近似等于沙桶和细沙的总重力。
(1)实验时,必须要进行的操作是。
A.实验前,先补偿阻力
B.调整滑轮的位置,使细线与长木板平行
C.要保证沙桶和细沙的总质量远小于滑块的质量
D.先释放滑块再接通打点计时器电源
(2)该同学实验中得到如图乙所示的一条纸带,A、B、C、D为相邻计数点(相邻两计数点之间还有四个点未画出),电火花计时器使用的交流电源频率为50Hz;根据纸带可以求出滑块的加速度大小为m/s2(结果保留3位有效数字);
(3)通过改变细沙的质量,得到滑块运动的加速度a和拉力F的关系如图丙所示,已知纵截距为 , 当地的重力加速度为g,则滑块和长木板间的动摩擦因数μ=;滑块的质量M=(用b、c、g这些字母表示)。
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18、下列是《普通高中物理课程标准》中列出的二个必做实验的部分步骤,请完成实验操作和计算。(1)、为验证两个互成角度的力的合成规律,某组同学用两个弹簧测力计、橡皮条、轻质小圆环、木板、刻度尺、白纸、铅笔、细线和图钉等器材,按照如下实验步骤完成实验:
(Ⅰ)用图钉将白纸固定在水平木板上;
(Ⅱ)如图(d)(e)所示,橡皮条的一端固定在木板上的G点,另一端连接轻质小圆环,将两细线系在小圆环上,细线另一端系在弹簧测力计上,用两个弹簧测力计共同拉动小圆环到某位置,并标记圆环的圆心位置为O点,拉力F1和F2的方向分别过P1和P2点,大小分别为F1 = 3.60 N、F2 = 2.90 N;改用一个弹簧测力计拉动小圆环,使其圆心到同一O点,在拉力F的方向上标记P3点,拉力的大小为F = 5.60 N,请完成下列问题:
在图(e)中按照给定的标度画出F1、F2和F的图示 , 然后按平行四边形定则求出F1、F2的合力F';比较F和F' , 写出可能产生误差的两点原因、。
(2)、在“探究弹簧弹力大小与伸长量关系”的实验中,第一组同学设计了如图甲的实验装置。将弹簧竖直悬挂在铁架台上,先测出不挂钩码时弹簧的长度L0 , 再将钩码逐个挂在弹簧的下端,每次都测出钩码静止时相应的弹簧总长度L,根据x = L − L0算出弹簧伸长的长度x,根据测量数据画出如图乙的F − x图像。(Ⅰ)根据所得的F − x图线可知该弹簧的劲度系数为N/m。
(Ⅱ)第二小组同学将第一组同学用的同一弹簧水平放置测出其自然长度L0 , 然后竖直悬挂测出挂上钩码后的弹簧的总长度L,根据x = L − L0算出弹簧伸长的长度x。他们得到的F − x图线如图丙,则图像不过原点的原因可能是 , 第二组同学利用该方案测出弹簧的劲度系数和第一组同学测出的结果相比(选填“偏大”或“偏小”或“相同”)。
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19、如图所示,某同学在距离篮筐中心水平距离为x的地方跳起投篮。出手点离地面的高度为h,篮筐离地面的高度为H。该同学出手的瞬时速度 , 要使篮球到达篮筐中心时,竖直速度刚好为零。将篮球看成质点,篮筐大小忽略不计,忽略空气阻力,重力加速度为g。下列说法正确的是( )A、出手时瞬时速度与水平方向的夹角为 B、出手时瞬时速度与水平方向的夹角为 C、水平距离 D、水平距离
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20、如图甲为建筑行业使用的一种小型打夯机,其原理可简化为:一个质量为的支架(含电动机)上,有一根长为的轻杆带动一个质量为的铁球(铁球可视为质点),如图乙所示,重力加速度为 , 若在某次打夯过程中,铁球以角速度匀速转动,则( )A、铁球所受合力大小不变 B、铁球转动到最高点时,处于超重状态 C、铁球做圆周运动的向心加速度始终不变 D、若铁球转动到最高点时,支架对地面的压力刚好为零,则此时铁球线速度大小