内容正文:
泸县五中高2024级高一下期期末考试
物理
物理试卷共4页,满分100分。考试时间75分钟。
第一卷 选择题
一、选择题(本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 做匀速圆周运动的物体,一直变化的物理量是( )
A. 线速度 B. 角速度 C. 转速 D. 周期
【答案】A
【解析】
【详解】做匀速圆周运动的物体,保持不变的物理量是角速度、转速和周期,线速度大小不变,但方向时刻在改变,故一直变化的物理量是线速度,A正确,BCD错误;
故选A。
2. 某高一男生从教学楼一楼走到二楼,他需克服重力做功大约为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】该同学的质量约为,一层楼的高度大约为4m,从教学楼一楼走到二楼该同学克服重力做功为
故选C。
3. 下列说法正确的是( )
A 图甲中,汽车通过拱桥最高点时处于超重状态
B. 图乙中,自行车骑行时车轮上A、B两点线速度大小相等
C. 图丙中,游客随旋转飞椅做匀速圆周运动时所受合力为零
D. 图丁中,火车转弯时行驶速度超过设计速度,轮缘会挤压外轨
【答案】D
【解析】
【详解】A.图甲中,汽车通过拱桥最高点时竖直方向的加速度向下,处于失重状态,故A错误;
B.图乙中,自行车骑行时车轮上A、B两点的角速度相等,但圆周运动半径不相等,根据可知,线速度大小不相等,故B错误;
C.图丙中,游客随旋转飞椅做匀速圆周运动时所受合力指向圆心,故C错误;
D.图丁中,火车转弯时行驶速度超过设计速度,重力与支持力的合力不足以提供向心力,轮缘会挤压外轨,故D正确。
故选D。
4. 两个分别带有电荷量-2Q和+6Q的相同金属小球(均可视为点电荷)固定在间距为r的两处,它们之间库仑力的大小为F,现将两球接触后再放回原处,则两球间库仑力的大小变为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】根据库仑定律有
两球接触后再放回原处,小球所带电荷量
根据库仑定律有
解得
故选D。
5. 国际编号为192391的小行星绕太阳公转的周期约为5.8年,该小行星与太阳系内八大行星几乎在同一平面内做圆周运动。规定地球绕太阳公转的轨道半径为,八大行星绕太阳的公转轨道半径如下表所示。忽略其它行星对该小行星的引力作用,则该小行星的公转轨道应介于( )
行星
水星
金星
地球
火星
木星
土星
天王星
海王星
轨道半径
0.39
0.72
1.0
1.5
5.2
9.5
19
30
A. 金星与地球的公转轨道之间 B. 地球与火星的公转轨道之间
C. 火星与木星的公转轨道之间 D. 天王星与海王星的公转轨道之间
【答案】C
【解析】
【详解】根据开普勒第三定律可知
其中,,
代入解得
故可知该小行星的公转轨道应介于火星与木星的公转轨道之间。
故选C。
6. 如图所示,质量分别为m、2m的小球a、b通过铰链用长为L的刚性轻杆连接,a套在竖直细杆M上,b套在水平细杆N上,最初刚性轻杆与细杆M的夹角为45°。两根细杆M、N不接触(a、b球均可越过O点),两杆间的距离忽略不计,且不计一切摩擦,重力加速度大小为g。将a、b从图示位置由静止释放,则下列说法中正确的是( )
A. a球从初位置下降到最低点的过程中,刚性轻杆对a球的弹力先做负功,后做正功
B. 刚性轻杆与水平方向夹角为时,a、b两球运动的速率满足
C. a球的最大速度为
D. b球的最大速度为
【答案】D
【解析】
【详解】A.a球从初位置下降到O点的过程中,b球的速度先增大后减小,说明杆对b球先做正功后做负功,则杆对a球先做负功后做正功,a球从O到最低点过程中,a球速度先增大后减小,开始时a球的重力大于轻杆拉力的竖直分量,a球做加速运动,后来a球的重力小于轻杆拉力的竖直分量,a球做减速运动,来到最低点时速度减为0,杆对a球做负功,即a球从初位置下降到最低点的过程中,轻杆对a球先做负功后做正功,再做负功,故A错误;
B.根据关联速度可知,刚性轻杆与水平方向夹角为时,a、b两球运动的速率满足,故B错误;
C.a球和b球所组成的系统中只有重力做功,故系统机械能守恒,当a球运动到O点时b球速度为零且高度不变,b球机械能等于最初位置时的机械能,由于系统机械能守恒,a球此时的机械能与最初位置时的机械能相等,由
可得
但此时不是最大速度,过了O点后a球的重力大于杆向上的分力会继续向下加速直到杆向上的分力与重力大小相等时速度达到最大,故C错误;
D.当a球运动到最低点时a球的机械能最小,b球的机械能最大,动能最大,a球的机械能全部转化为b球的动能,根据
b球的最大速度为,故D正确。
故选D。
7. 如图所示,弧面为四分之一光滑圆弧的物块静置于光滑水平地面上。小球从弧面顶点由静止释放。在小球运动到物块的最低点过程中,下列说法正确的是( )
A. 小球的动量守恒,机械能不守恒
B. 物块的动量不守恒,机械能守恒
C. 小球和物块组成的系统动量不守恒,机械能守恒
D. 小球和物块组成的系统动量守恒,机械能不守恒
【答案】C
【解析】
【详解】AB.对小球,所受的合外力不为零,有物块对其做负功,故小球的动量和机械能都不守恒,A错误;
B.对物块,其所受的合外力不为零,有小球对其做正功,故物块的动量和机械能都不守恒,B错误;
CD.小球从顶点到最低点的过程中,竖直方向上的加速度不为0,故小球和物块组成的系统在竖直方向上所受合外力不为0,则动量不守恒,但系统只有重力做功,所以机械能守恒,C正确,D错误。
故选C。
二、多选题(8-10每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)
8. 绝缘水平面内某处隐藏一带电体(视为点电荷),如图所示,将电荷量为q的正试探电荷放在O点时,试探电荷所受静电力的大小为、方向向右(沿x轴正方向),将试探电荷向右移动至到O点距离为d的A点时,试探电荷所受静电力的大小为F、方向向右。静电力常量为k,不考虑其他电场的影响。下列说法正确的是( )
A. 带电体带负电
B. O点电场强度大于A点的电场强度
C. 带电体在A点右侧到A点距离为d的位置
D. 带电体的电荷量为
【答案】BD
【解析】
【详解】AC.由于试探电荷(带正电)在O、A两点所受静电力方向均向右,且试探电荷在A点所受静电力小于它在O点所受静电力,因此带电体带正电,且在O点的左侧,故AC错误;
B.O点距离带电体较近,则O点的电场强度大于A点的电场强度,故B正确;
D.设带电体的电荷量为Q,带电体到A点的距离为s,根据库仑定律有
解得
故D正确。
故选BD。
9. 如图所示,质量的汽车以不变的速率先后驶过凹形桥面和凸形桥面,两桥面的圆弧半径均为,如果桥面承受的压力不超过,g取。则( )
A. 汽车驶至凹形桥面的底部时处于失重状态
B. 汽车驶至凸形桥面的顶部时处于失重状态
C. 汽车允许的最大速率为
D. 汽车对桥面最小压力为
【答案】BC
【解析】
【详解】A.汽车驶至凹形桥面的底部时,由地面的支持力与重力的合力提供圆周运动的向心力,可知有竖直向上的加速度,即汽车处于超重状态,故A错误;
B.汽车驶至凸形桥面的顶部时,由地面的支持力与重力的合力提供圆周运动的向心力,则有竖直向下的加速度,即汽车处于失重状态,故B正确;
C.汽车驶至凹形桥面的底部时,为了避免桥梁损坏,则有
解得
汽车驶至凸形桥面的顶部时,为了避免飞车现象发生,则有
解得
可知为了行车安全与桥梁避免损坏,汽车允许的最大速率为,故C正确;
D.汽车驶至凸形桥面的顶部时,当取最大速率,汽车对桥面的压力最小,此时有
解得
故D错误。
故选BC。
10. 2024年10月1日8时36分,由我国自主研发的“复兴号”智能动车组G62次列车开始运行。某次运行过程中,列车的速度随时间变化的关系如图所示,图中前后两段直线均与中间曲线相切,列车最终以额定功率行驶。已知列车的额定功率,列车运行过程中受到的阻力大小恒定,下列说法正确的是( )
A. 列车受到的阻力大小为100N
B. 列车匀加速过程中受到的牵引力大小为2.0×105N
C. 列车速度为80m/s时,加速度大小为6.25×10-2m/s2
D. 列车从启动到达到最大速度,前进的距离为20km
【答案】BCD
【解析】
【详解】A.列车最终以额定功率行驶,由图可知,列车运动500s时,达到最大速度为
此后列车做匀速直线运动,列车受到的阻力等于牵引力
即,A错误;
B.在200s时列车恰好达到额定功率,设此时牵引力为F1,有,且
可得
列车匀加速过程中受到的牵引力一直不变,为2.0×105N,B正确;
C.由图可知,0~200s列车做匀加速直线运动,加速度
此过程牵引力为F1,而阻力仍为f,由牛顿第二定律得
即
当速度为80m/s时,列车已达到额定功率,此时牵引力
由牛顿第二定律得
此时加速度为
C正确;
D.0~200s匀加速过程,列车的位移
200s~500s变加速过程,列车以额定功率行驶,设此过程列车位移为x2
由动能定理得
结合解得
列车从启动到达最大速度,前进的距离为
D正确。
故选BCD。
第二卷 非选择题
三、实验探究题
11. 如图所示,是自行车传动结构的示意图,其中Ⅰ是大齿轮,Ⅱ是小齿轮,Ⅲ是后轮。
(1)假设脚踏板每n秒转一圈,则大齿轮的角速度是_________rad/s;
(2)要知道在这种情况下自行车的行驶速度的大小,除需要测量大齿轮Ⅰ半径r1,小齿轮Ⅱ的半径r2外,还须测量哪个物理量_____________________;
(3)用上述(1)(2)的量推导出自行车前进速度的表达式:____________________。
【答案】 ①. ②. 后轮半径r3 ③.
【解析】
【详解】(1)[1]脚踏板的周期是
T=ns
大齿轮Ⅰ的角速度是
rad/s
(2)[2]有了脚踏板的角速度,再测量出大齿轮的半径r1,就可以根据
求出大齿轮边缘处的线速度v,也等于小齿轮边缘处的线速度v,再测量小齿轮的半径r2就可以知道小齿轮的角速度,也等于后轮的角速度,再测出后轮半径r3,就可以知道后轮边缘处的线速度,即自行车的运动速度,所以还要测量的物理量是自行车后轮的半径r3;
(3)[3]由以上分析大齿轮角速度
小齿轮边缘线速度
后轮角速度
自行车的行驶速度大小是
12. 某实验小组的同学用图甲所示装置做“验证机械能守恒定律”实验,所用交流电源的频率为,得到图乙所示的纸带。选取纸带上打出的连续五个点、、、、,测出点距起点的距离为,点,间的距离为,点,间的距离为,测得重物的质量为。
(1)下列做法正确的有________。
A. 图中两限位孔必须在同一竖直线上
B. 实验时,应先释放纸带,再接通打点计时器的电源
C. 选择的重物要求体积大、密度小
D. 将连着重物的纸带穿过限位孔,用手提着纸带的上端,且让重物尽量靠近打点计时器
(2)当地重力加速度,选取、两点为初、末位置来验证机械能守恒定律,在该过程中,重物减少的重力势能是________J,重物增加的动能是________J。(结果均保留两位有效数字)
(3)某同学想用下述方法研究机械能是否守恒,在纸带上选取多个计数点,测量它们到起始点的距离,计算对应计数点的重物速度,描绘图像,并做如下判断:若图像是一条过原点的直线,则重物下落过程中机械能守恒,请你分析论证该同学的判断是否正确:________(填“正确”或“不正确”)。请说明原因________。
(4)若实验中经过计算发现增加的动能大于减少的重力势能,则可能的原因是________。
A. 用公式算各点瞬时速度(设为纸带上打下点到打下其他记录点的时间)
B. 由于纸带和打点计时器限位孔之间存在摩擦阻力
C. 先释放纸带后接通电源,导致打第一个点时便有了初速度
D. 重物下落过程中受到空气阻力
(5)另一实验小组的同学用图丙所示装置来验证机械能守恒定律,将力传感器固力传感器固定在天花板上,细线一端系着小球,另一端连在力传感器上,力传感器可以直接显示绳子张力大小。将小球拉至水平位置由静止释放,小球到达最低点时力传感器显示的示数为。已知小球质量为,当地重力加速度为。在误差允许范围内,当、、满足关系式________时,即可验证小球的机械能守恒。
【答案】(1)AD (2) ①. 0.41 ②. 0.40
(3) ①. 不正确 ②. 见解析 (4)AC
(5)
【解析】
【小问1详解】
A.为减小纸带与限位孔间的阻力,图中两限位孔必须在同一竖直线上,故A正确;
BD.为了充分利用纸带,将连着重物的纸带穿过限位孔,用手提着纸带的上端,且让重物尽量靠近打点计时器;实验时应先接通打点计时器的电源,再释放纸带,故B错误,D正确;
C.为减小空气阻力的影响,选择的重物要求体积小、密度大,故C错误;
故选AD。
【小问2详解】
[1]选取O、C两点为初、末位置验证机械能守恒定律,在该过程中,重物减少的重力势能为
[2]相邻两计数点的时间间隔为
根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于该过程平均速度,点的速度为
则重物增加的动能为
【小问3详解】
[1][2]该同学的判断不正确;在重物下落的过程中,若阻力恒定,根据动能定理可得
整理可得
描绘图像,可知图像就是过原点的一条直线,要想通过图像的方法验证机械能是否守恒,还必须看图像的斜率是否接近。
【小问4详解】
若实验中经过计算发现增加的动能大于减少的重力势能。
A.重锤和纸带下落过程中除重力外还受到阻力作用,使得加速度小于重力加速度,所以通过计算出瞬时速度v大于物体的实际速度,则造成动能增加量偏大,故A正确;
BD.由于纸带和打点计时器的限位孔之间存在摩擦阻力、重锤下落过程中受到空气阻力,则减少的重力势能有一部分转化为内能,使得增加的动能小于减少的重力势能,故BD错误;
C.先释放纸带后接通电源,导致打第一个O点时便有了初速度,而计算时视为初动能为零,使得动能增加量计算值偏大,故C正确。
故选AC。
【小问5详解】
设细线长度为,小球从释放到最低点过程,根据机械能守恒可得
小球在最低点,根据牛顿第二定律可得
联立可得当满足关系式
即可验证小球的机械能守恒。
四、计算题(38分,13题10分,14题12分,15题16分)
13. 如图所示,一质量为0.5kg的小球,用0.4m长的细线拴住在竖直面内做圆周运动(g=10m/s2),求:
(1)若小球恰好能过最高点,则小球在最高点的速度为多大?
(2)当小球在圆下最低点的速度为时,细绳对小球的拉力是多大?
【答案】(1)2m/s
(2)45N
【解析】
【小问1详解】
因小球恰能经过最高点,则重力提供向心力,则
解得
【小问2详解】
在最低点时根据牛顿第二定律可得
解得T=45N
14. 如图,在倾角为的斜面ABC上,AB段光滑且长为L=1m,BC段动摩擦因数(且足够长)。一质量为m=1kg的物体在平行于斜面的力F作用下,从静止开始运动,在AB段做匀加速直线运动,经过时间1s到达B点。已知g=10m/s2,,求:
(1)物体在AB段运动时的加速度的大小;
(2)物体运动到B点时拉力的功率PB;
(3)若BC段拉力的功率恒为PB,则物体在BC段运动时的最小速度的大小。
【答案】(1)
(2)16W (3)1.6m/s
【解析】
【小问1详解】
由运动学公式
解得物体在AB段运动时的加速度的大小为
【小问2详解】
在AB段对物体受力分析,由牛顿第二定律
物体运动到B点时拉力的功率为
代入数据解得
【小问3详解】
若BC段拉力的功率恒为PB,对物体受力分析可知,物体做减速运动,由公式
可知牵引力F逐渐增大,根据牛顿第二定律
则物体的加速度逐渐减小,当物体的加速度等于0时,即此时物体的速度最小,有
联立可得
15. 如图所示,一质量为M的平板车静止放在斜坡的底端。滑板爱好者从长为l、倾角为的斜坡顶端静止下滑,滑到平板车上后最终与平板车达到共同速度。忽略滑板与斜面以及平板车与水平地面之间的摩擦,假设斜坡底端与平板车平滑相接,平板车足够长,滑板及滑板爱好者总质量为m,可视为质点,重力加速度为g。求:
(1)滑板爱好者刚滑到平板车上时的速度大小;
(2)滑板爱好者与平板车最后达到的共同速度大小;
(3)系统所产生的内能大小。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】(1)对滑板爱好者,在斜坡上由动能定理
可得滑板爱好者刚滑到平板车上时的速度大小为
(2)滑板爱好者与平板车组成系统满足动量守恒,则有
解得滑板爱好者与平板车最后达到的共同速度大小为
(3)根据能量守恒可得,系统所产生的内能为
解得
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$$
泸县五中高2024级高一下期期末考试
物理
物理试卷共4页,满分100分。考试时间75分钟。
第一卷 选择题
一、选择题(本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 做匀速圆周运动的物体,一直变化的物理量是( )
A. 线速度 B. 角速度 C. 转速 D. 周期
2. 某高一男生从教学楼一楼走到二楼,他需克服重力做功大约为( )
A. B. C. D.
3. 下列说法正确的是( )
A. 图甲中,汽车通过拱桥最高点时处于超重状态
B. 图乙中,自行车骑行时车轮上A、B两点线速度大小相等
C. 图丙中,游客随旋转飞椅做匀速圆周运动时所受合力为零
D. 图丁中,火车转弯时行驶速度超过设计速度,轮缘会挤压外轨
4. 两个分别带有电荷量-2Q和+6Q相同金属小球(均可视为点电荷)固定在间距为r的两处,它们之间库仑力的大小为F,现将两球接触后再放回原处,则两球间库仑力的大小变为( )
A. B. C. D.
5. 国际编号为192391的小行星绕太阳公转的周期约为5.8年,该小行星与太阳系内八大行星几乎在同一平面内做圆周运动。规定地球绕太阳公转的轨道半径为,八大行星绕太阳的公转轨道半径如下表所示。忽略其它行星对该小行星的引力作用,则该小行星的公转轨道应介于( )
行星
水星
金星
地球
火星
木星
土星
天王星
海王星
轨道半径
0.39
0.72
1.0
1.5
5.2
9.5
19
30
A. 金星与地球的公转轨道之间 B. 地球与火星的公转轨道之间
C. 火星与木星的公转轨道之间 D. 天王星与海王星的公转轨道之间
6. 如图所示,质量分别为m、2m的小球a、b通过铰链用长为L的刚性轻杆连接,a套在竖直细杆M上,b套在水平细杆N上,最初刚性轻杆与细杆M的夹角为45°。两根细杆M、N不接触(a、b球均可越过O点),两杆间的距离忽略不计,且不计一切摩擦,重力加速度大小为g。将a、b从图示位置由静止释放,则下列说法中正确的是( )
A. a球从初位置下降到最低点的过程中,刚性轻杆对a球的弹力先做负功,后做正功
B. 刚性轻杆与水平方向夹角为时,a、b两球运动的速率满足
C. a球的最大速度为
D. b球的最大速度为
7. 如图所示,弧面为四分之一光滑圆弧的物块静置于光滑水平地面上。小球从弧面顶点由静止释放。在小球运动到物块的最低点过程中,下列说法正确的是( )
A. 小球的动量守恒,机械能不守恒
B. 物块的动量不守恒,机械能守恒
C. 小球和物块组成的系统动量不守恒,机械能守恒
D. 小球和物块组成的系统动量守恒,机械能不守恒
二、多选题(8-10每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)
8. 绝缘水平面内某处隐藏一带电体(视为点电荷),如图所示,将电荷量为q的正试探电荷放在O点时,试探电荷所受静电力的大小为、方向向右(沿x轴正方向),将试探电荷向右移动至到O点距离为d的A点时,试探电荷所受静电力的大小为F、方向向右。静电力常量为k,不考虑其他电场的影响。下列说法正确的是( )
A. 带电体带负电
B. O点的电场强度大于A点的电场强度
C. 带电体在A点右侧到A点距离为d的位置
D. 带电体的电荷量为
9. 如图所示,质量的汽车以不变的速率先后驶过凹形桥面和凸形桥面,两桥面的圆弧半径均为,如果桥面承受的压力不超过,g取。则( )
A. 汽车驶至凹形桥面的底部时处于失重状态
B. 汽车驶至凸形桥面的顶部时处于失重状态
C. 汽车允许的最大速率为
D. 汽车对桥面的最小压力为
10. 2024年10月1日8时36分,由我国自主研发的“复兴号”智能动车组G62次列车开始运行。某次运行过程中,列车的速度随时间变化的关系如图所示,图中前后两段直线均与中间曲线相切,列车最终以额定功率行驶。已知列车的额定功率,列车运行过程中受到的阻力大小恒定,下列说法正确的是( )
A. 列车受到的阻力大小为100N
B. 列车匀加速过程中受到的牵引力大小为2.0×105N
C. 列车速度为80m/s时,加速度大小为6.25×10-2m/s2
D. 列车从启动到达到最大速度,前进的距离为20km
第二卷 非选择题
三、实验探究题
11. 如图所示,是自行车传动结构的示意图,其中Ⅰ是大齿轮,Ⅱ是小齿轮,Ⅲ是后轮。
(1)假设脚踏板每n秒转一圈,则大齿轮的角速度是_________rad/s;
(2)要知道在这种情况下自行车行驶速度的大小,除需要测量大齿轮Ⅰ半径r1,小齿轮Ⅱ的半径r2外,还须测量哪个物理量_____________________;
(3)用上述(1)(2)的量推导出自行车前进速度的表达式:____________________。
12. 某实验小组的同学用图甲所示装置做“验证机械能守恒定律”实验,所用交流电源的频率为,得到图乙所示的纸带。选取纸带上打出的连续五个点、、、、,测出点距起点的距离为,点,间的距离为,点,间的距离为,测得重物的质量为。
(1)下列做法正确的有________。
A. 图中两限位孔必须在同一竖直线上
B. 实验时,应先释放纸带,再接通打点计时器的电源
C. 选择的重物要求体积大、密度小
D. 将连着重物的纸带穿过限位孔,用手提着纸带的上端,且让重物尽量靠近打点计时器
(2)当地重力加速度,选取、两点为初、末位置来验证机械能守恒定律,在该过程中,重物减少的重力势能是________J,重物增加的动能是________J。(结果均保留两位有效数字)
(3)某同学想用下述方法研究机械能是否守恒,在纸带上选取多个计数点,测量它们到起始点的距离,计算对应计数点的重物速度,描绘图像,并做如下判断:若图像是一条过原点的直线,则重物下落过程中机械能守恒,请你分析论证该同学的判断是否正确:________(填“正确”或“不正确”)。请说明原因________。
(4)若实验中经过计算发现增加动能大于减少的重力势能,则可能的原因是________。
A. 用公式算各点瞬时速度(设为纸带上打下点到打下其他记录点的时间)
B. 由于纸带和打点计时器的限位孔之间存在摩擦阻力
C. 先释放纸带后接通电源,导致打第一个点时便有了初速度
D. 重物下落过程中受到空气阻力
(5)另一实验小组的同学用图丙所示装置来验证机械能守恒定律,将力传感器固力传感器固定在天花板上,细线一端系着小球,另一端连在力传感器上,力传感器可以直接显示绳子张力大小。将小球拉至水平位置由静止释放,小球到达最低点时力传感器显示的示数为。已知小球质量为,当地重力加速度为。在误差允许范围内,当、、满足关系式________时,即可验证小球的机械能守恒。
四、计算题(38分,13题10分,14题12分,15题16分)
13. 如图所示,一质量为0.5kg的小球,用0.4m长的细线拴住在竖直面内做圆周运动(g=10m/s2),求:
(1)若小球恰好能过最高点,则小球在最高点的速度为多大?
(2)当小球在圆下最低点的速度为时,细绳对小球的拉力是多大?
14. 如图,在倾角为的斜面ABC上,AB段光滑且长为L=1m,BC段动摩擦因数(且足够长)。一质量为m=1kg的物体在平行于斜面的力F作用下,从静止开始运动,在AB段做匀加速直线运动,经过时间1s到达B点。已知g=10m/s2,,求:
(1)物体在AB段运动时加速度的大小;
(2)物体运动到B点时拉力的功率PB;
(3)若BC段拉力的功率恒为PB,则物体在BC段运动时的最小速度的大小。
15. 如图所示,一质量为M平板车静止放在斜坡的底端。滑板爱好者从长为l、倾角为的斜坡顶端静止下滑,滑到平板车上后最终与平板车达到共同速度。忽略滑板与斜面以及平板车与水平地面之间的摩擦,假设斜坡底端与平板车平滑相接,平板车足够长,滑板及滑板爱好者总质量为m,可视为质点,重力加速度为g。求:
(1)滑板爱好者刚滑到平板车上时的速度大小;
(2)滑板爱好者与平板车最后达到的共同速度大小;
(3)系统所产生的内能大小。
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