【題目】如圖所示,質(zhì)量為M=4.0kg的長木板靜止在粗糙水平面上,某時刻一質(zhì)量為m=2.0kg的小木塊(可視為質(zhì)點),以v0=10m/s的初速度從左端滑上長木板,同時用一水平向右的恒力F拉動長木板向右做加速運動,當小木塊運動到長木板的最右端時,二者恰好相對靜止,此時撤去恒力F,長木板在地面上繼續(xù)運動一段距離L=4m時的速度為3m/s,已知長木板與小木塊間的動摩擦因數(shù)μ1=0.5,長本板與地面間動摩擦因數(shù)μ2=0.2,加速度g=10m/s2.求:
(1)長木板的長度;
(2)作用在長木板上的恒力F大小;
【答案】(1)5m.(2)F=22N
【解析】
根據(jù)“從左端滑上長木板”、“小木塊運動到長木板的最右端時,二者恰好相對靜止,此時撤去恒力”、“長木板的長度”、“作用在長木板上的恒力F大小”可知,本題考查牛頓第二定律的板塊模型,根據(jù)牛頓第二定律,結(jié)合速度位移公式求出物塊與木板達到的共同速度,根據(jù)牛頓第二定律和運動學公式,結(jié)合相對位移的大小求出木板的長度,以及拉力的大。
(1)設(shè)物塊與木板達共同速度v共后,物塊與木板一起向右減速滑行,設(shè)此過程加速度大小為a,則:a==μ2g=0.2×10=2m/s2.
,代入數(shù)據(jù)解得v共=5m/s.
對物塊,沖上木板后做加速度大小為a1的勻減速運動,對木板,物塊沖上后做加速度大小為a2的勻加速運動,經(jīng)時間t1達共同速度v共.依題意對小物塊有:a1=μ1g=5m/s2,
v共=v0﹣a1t1,代入數(shù)據(jù)解得t1=1s.
對木板:v共=a2t1,解得a2=5m/s2,
小物塊的位移:x物=t1=×1m=7.5m,平板車的位移:x木=t1=×1m=2.5m,
所以小車的長度L=x物﹣x木=7.5﹣2.5m=5m.
(2)對長木板,由牛頓第二定律,F(xiàn)+μ1mg﹣μ2(M+m)g=Ma2,代入數(shù)據(jù)解得F=22N.
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【題目】如圖甲所示,質(zhì)量為m2的長木板靜止在光滑的水平面上,其上靜置一質(zhì)量為m1的小滑塊。現(xiàn)給木板施加一隨時間均勻增大的水平力F,滿足F=kt(k為常數(shù),t代表時間),長木板的加速度a隨時間t變化關(guān)系如圖乙所示。已知小滑塊所受到的最大靜摩擦力。下列說法正確的是()
A. 在o~2s時間內(nèi),小滑塊與長木板間的摩擦力不變
B. 在2~3s時間內(nèi),小滑塊與長木板間的摩擦力在數(shù)值上等于m2的大小
C. m1與m2之比為1:2
D. 當小滑塊從長木板上脫離時,其速度比長木板小0.5m/s
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【題目】利用電流表和電壓表測定一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)電阻.要求盡量減小實驗誤差.
(1)應(yīng)該選擇的實驗電路是圖1中的_____(選項“甲”或“乙”).
(2)現(xiàn)有電流表(0﹣0.6A)、開關(guān)和導線若干,以及以下器材:
A.電壓表(0﹣15V) B.電壓表(0﹣3V)
C.滑動變阻器(0﹣50Ω) D.滑動變阻器(0﹣500Ω)
實驗中電壓表應(yīng)選用_____;滑動變阻器應(yīng)選用_____;(選填相應(yīng)器材前的字母)
(3)某位同學記錄的6組數(shù)據(jù)如下表所示,其中5組數(shù)據(jù)的對應(yīng)點已經(jīng)標在圖2的坐標紙上,請標出余下一組數(shù)據(jù)的對應(yīng)點,并畫出U﹣I圖線._____
序號 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
電壓U(V) | 1.45 | 1.40 | 1.30 | 1.25 | 1.20 | 1.10 |
電流I(A) | 0.060 | 0.120 | 0.240 | 0.260 | 0.360 | 0.480 |
(4)根據(jù)(3)中所畫圖線可得出干電池的電動勢E=_____v,內(nèi)電阻r=_____Ω
(5)實驗中,隨著滑動變阻器滑片的移動,電壓表的示數(shù)U以及干電池的輸出功率P都會發(fā)生變化.各示意圖中正確反映P﹣U關(guān)系的是_____.
A、 B、
C、 D、
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【題目】如圖所示,傾角為a的光滑斜面的下端固定一絕緣輕彈簧,M點固定一個帶電量為-q的小球Q。整個裝置處在場強大小為E、方向沿斜面向下的勻強電場中。現(xiàn)把一個帶電量為+q、質(zhì)量為m的小球P從N點由靜止釋放,釋放后P沿著斜面向下運動。N點與彈簧的上端和N點與M點的距離均為S0。P、Q球心的連線與彈簧的軸線ab共線且與斜面平行。兩小球可視為點電荷,彈簧的勁度系數(shù)為K0,靜電力常量為K,則( )
A. 小球P返回時,可能撞到小球Q
B. 小球P在N點的加速度大小為
C. 小球P沿著斜面向下運動的過程中,其電勢能可能不斷增大
D. 當彈簧的壓縮量為時,小球P的速度最大
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【題目】(16分)圖所示為一種擺式摩擦因數(shù)測量儀,可測量輪胎與地面間動摩擦因數(shù),基主要部件有:底部固定有輪胎橡膠片的擺錘和連接擺錘的輕質(zhì)細桿。擺錘的質(zhì)量為m,細桿可繞軸O在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動,擺錘重心到O點距離為L。測量時,測量儀固定于水平地面,將擺錘從與O等高的位置處靜止釋放。擺錘到最低點附近時,橡膠片緊壓地面擦過一小段距離s(s<L),之后繼續(xù)擺至與豎直方向成θ角的最高位置。若擺錘對地面的壓力可視為大小為F的恒力,重力加速度為g,求
(1)擺錘在上述過程中損失的機械能;
(2)在上述過程中摩擦力對擺錘所做的功;
(3)橡膠片與地面之間的動摩擦因數(shù)。
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【題目】下列關(guān)于電動勢的說法中正確的是( )
A. 電動勢的大小與非靜電力所做的功成正比,與被移送電荷量成反比
B. 電動勢的單位與電勢、電勢差的單位都是伏特,故三者本質(zhì)上一樣
C. 電動勢公式E=中W與電壓U==中的W不是同種性質(zhì)力所做的功
D. 電動勢是反映電源把其它形式的能轉(zhuǎn)化為電能本領(lǐng)大小的物理量
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【題目】甲、乙兩個物體沿同一方向做直線運動,其v—t圖象如圖所示.關(guān)于兩車的運動情況,下列說法正確的是( )
A. 在4s~6s內(nèi),甲、乙兩物體的加速度大小相等,方向相反
B. 前6s內(nèi)甲通過的路程更大
C. 在t=2s至t=6s內(nèi),甲相對乙做勻速直線運動
D. 甲、乙兩物體一定在2s末相遇
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【題目】如圖所示,兩根等長的細線拴著兩個小球在豎直平面內(nèi)各自做圓周運動某一時刻小球1運動到自身軌道的最低點,小球2恰好運動到自身軌道的最高點,這兩點高度相同,此時兩小球速度大小相同若兩小球質(zhì)量均為m,忽略空氣阻力的影響,則下列說法正確的是
A. 此刻兩根線拉力大小相同
B. 運動過程中,兩根線上拉力的差值最大為2mg
C. 運動過程中,兩根線上拉力的差值最大為10mg
D. 若相對同一零勢能面,小球1在最高點的機械能等于小球2在最低點的機械能
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【題目】如圖所示,輕質(zhì)彈簧的下端固定在光滑斜面的底部,一個質(zhì)量為m的物塊以平行斜面的初速度v向彈簧運動.已知彈簧始終處于彈性限度范圍內(nèi),則下列判斷正確的是( )
A. 物塊從接觸彈簧到最低點的過程中,加速度大小先變小后變大
B. 物塊碰到彈簧后立刻開始做減速運動
C. 物塊從出發(fā)點到最低點過程中,物塊減少的重力勢能小于增加的彈性勢能
D. 物塊的動能最大時,物塊的重力勢能最小
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