高二物理解答题中等难度题
如图所示,风洞实验室中可产生水平方向的、大小可调节的风力.现将一套有小球的细直杆放入风洞实验室,小球孔径略大于细直杆直径.重力加速度为g.
(1)当细直杆在水平方向固定时,调节风力的大小,使小球在细直杆上做匀速运动,这时小球所受的风力为小球所受重力的,求小球与细直杆间的动摩擦因数.
(2)保持小球所受的风力不变,使细直杆与水平方向的夹角为θ=37°并固定,则小球从静止出发在细直杆上滑下距离s所需时间为多少?(sin37°=0.6,cos37°=0.8)
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(12分)风洞实验室中可以产生水平方向的、大小可调节的风力,现将一套有小球的细直杆放入风洞实验室,小球孔径略大于细杆直径。
(1)当杆在水平方向上固定时,调节风力的大小,使小球在杆上作匀速运动,这时小球所受的风力为小球所受重力的0.5倍,求小球与杆间的滑动摩擦因数。
(2)保持小球所受风力不变,使杆与水平方向间夹角为37°并固定,则小球从静止出发在细杆上滑下距离S所需时间为多少?(sin37°=0.6,cos37°=0.8)
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如图所示,某空间存在水平向右的匀强电场,现将一套有小球的细直杆放入匀强电场中,小球孔径略大于细杆直径,杆足够长,如图所示,小球的质量为1kg,带电量为2×10-4C,球与杆间的滑动摩擦因数为0.5。(取g=10m/s2)
(1)当杆在水平方向上固定时(如图虚线所示),调节电场强度的大小,使电场强度E为2×104N/C,求此时小球受到的摩擦力f1的大小。
(2)若调节细杆使杆与水平方向间夹角θ为37°并固定(如图实线所示),调节电场强度的大小,使E为2×105N/C,求小球从静止出发在细杆上2秒内通过位移的大小。(sin37°=0.6,cos37°=0.8)
(3)当电场强度为零时,调节细杆与水平方向之间的夹角θ(0<θ<90°),然后固定,使小球从杆的底端以速率v0沿杆上滑。试通过计算、分析,说明在不同的夹角θ情况下,小球在杆上可能的运动情况。
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如图所示,风洞实验室中能模拟产生恒定向右的风力,质量m=100g的小球穿在长L=1.2m的直杆上并置于实验室中,球与杆间的动摩擦因数为0.5,当杆竖直固定放置时,小球恰好能匀速下滑,保持风力不变,改变固定杆与竖直线的夹角,将小球从O点静止释放,g取,。,求
(1)当时,小球离开杆时的速度大小
(2)改变杆与竖直线的夹角,使球下滑过程中与杆之间的摩擦力为0,求此时的正切值
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如图所示,一根直杆由粗细相同的两段构成,其中AB段为长x1=5 m的粗糙杆,BC段为长x2=1 m的光滑杆.将杆与水平面成53°角固定在一块弹性挡板上,在杆上套一质量m=0.5 kg、孔径略大于杆直径的圆环.开始时,圆环静止在杆底端A.现用沿杆向上的恒力F拉圆环,当圆环运动到B点时撤去F,圆环刚好能到达顶端C,然后再沿杆下滑.已知圆环与AB段的动摩擦因数μ=0.1,g=10 m/s2,sin 53°=0.8,cos 53°=0.6.试求:
(1)请画出圆环从A上滑到B过程中的受力示意图;
(2) 拉力F的大小;
(3)若不计圆环与挡板碰撞时的机械能损失,从圆环开始运动到最终静止的过程中在粗糙杆上所通过的总路程.
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如图甲所示,在风洞实验室里,一根足够长的细杆与水平面成θ=37°固定,质量m=1 kg的小球穿在细杆上静止于细杆底端O点.现有水平向右的风力F作用于小球上,经时间t1=2 s后停止,小球沿细杆运动的部分v-t图象如图所示.试求:(取g=10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)
(1)小球在0~2 s内的加速度a1和2~4s内的加速度a2.
(2)风对小球的作用力F的大小.
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如图,穿在足够长的水平直杆上质量为m的小球开始时静止。现对小球沿杆方向施加恒力F0,垂直于杆方向施加竖直向上的力F,且F的大小始终与小球的速度成正比,即F=kv(图中未标出).已知小球与杆间的动摩擦因数为m,且F0>μmg。下列说法正确的是( )
A.小球先做加速度减小的加速运动,后做加速度增大的减速运动直到静止
B.小球先做加速度增大的加速运动,后做加速度减小的加速运动,直到最后做匀速运动
C.小球的最大加速度为F0/m
D.恒力F0的最大功率为
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如图,穿在足够长的水平直杆上质量为m的小球开始时静止。现对小球沿杆方向施加恒力F0,垂直于杆方向施加竖直向上的力F,且F的大小始终与小球的速度成正比,即F=kv(图中未标出)。已知小球与杆间的动摩擦因数为μ,且F0>μmg。下列说法正确的是( )
A.小球先做加速度减小的加速运动,后做加速度增大的减速运动直到静止
B.小球先做加速度增大的加速运动,后做加速度减小的加速运动,直到最后做匀速运动
C.小球的最大加速度为F0/m
D.恒力F0的最大功率为(F02 + F0μ㎎)/ μK
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