【題目】五塊完全相同的長(zhǎng)木板依次緊挨著放在水平地面上,每塊木板的長(zhǎng)度為0.5m,質(zhì)量為 0.6 kg。在第一塊長(zhǎng)木板的最左端放置一質(zhì)量為 0.98 kg 的小物塊。已知小物塊與長(zhǎng)木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為 0.2,長(zhǎng)木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為 0.1,設(shè)最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力相等。一顆質(zhì)量為 0.02 kg 的子彈以的 150 m/s水平速度擊中小物塊并立即與小物塊一起在長(zhǎng)木板表面滑行,重力加速度g 取 10 m/s2。
(1)分析小物塊滑至哪塊長(zhǎng)木板時(shí),長(zhǎng)木板才開始在地面上滑動(dòng);
(2)求長(zhǎng)木板開始在地面上滑動(dòng)后達(dá)到的最大速度;
(3)求物塊在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中相對(duì)出發(fā)點(diǎn)滑行的最大距離。
【答案】(1) 物塊滑上第五塊木板時(shí),木板才開始在地面上滑動(dòng);(2) 0.25m/s; (3)2.27m。
【解析】
(1) 由題意子彈、小物塊、長(zhǎng)木板的質(zhì)量分別為m0、m、M,子彈的初速度為v0,子彈擊中小物塊后二者的共同速度為v1,由動(dòng)量守恒定律得:
子彈擊中小物塊后物塊的質(zhì)量為M′,且
M′=m+m0
設(shè)當(dāng)物塊滑至第n塊木板時(shí),木板才開始運(yùn)動(dòng),則滿足:
μ1M′g>μ2[M′+(6-n)M]g
其中μ1、μ2分別表示物塊與木板間、木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)。解得
n>4.3
即物塊滑上第五塊木板時(shí),木板才開始在地面上滑動(dòng)。
(2) 設(shè)物塊剛滑上第五塊木板時(shí)的速度為v2,每塊木板的長(zhǎng)度為L,由動(dòng)能定理
解得
v2=1m/s
物塊在第五塊木板表面做勻減速直線運(yùn)動(dòng),木板做勻加速直線運(yùn)動(dòng),設(shè)經(jīng)歷時(shí)間t,物塊與木板能獲得相同的速度v3,由動(dòng)量定理
解得最大速度為
v3=0.25m/s
(3)在物塊滑上第五塊板到共速過程中,物塊發(fā)生的位移為s1,由動(dòng)能定理
解得
即物塊與木板獲得0.25m/s的共同速度,之后整體向前勻減速運(yùn)動(dòng)s2后靜止,由動(dòng)能定理
解得
所以物塊總共發(fā)生的位移
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,某質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的v-t圖象為正弦曲線。從圖中可以判斷( 。
A.在t2~t3時(shí)間內(nèi),合外力做正功
B.質(zhì)點(diǎn)做曲線運(yùn)動(dòng)
C.在0~t1和t2~t3時(shí)間內(nèi),合外力的平均功率相等
D.在t1時(shí)刻,合外力的功率最大
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】要測(cè)量一電源的電動(dòng)勢(shì)E(小于3 V)和內(nèi)阻r(約1 Ω),現(xiàn)有下列器材:電壓表V(0~3 V~15 V)、電阻箱(0~999.9 Ω)、定值電阻R0=2 Ω、開關(guān)和導(dǎo)線.某實(shí)驗(yàn)小組根據(jù)所給器材設(shè)計(jì)了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)電路
(1)電路中定值電阻R0的作用是保護(hù)________(填“電源”或“電壓表”)
(2)A同學(xué)調(diào)節(jié)電阻箱阻值R,讀出對(duì)應(yīng)的電壓表讀數(shù)U,得到兩組數(shù)據(jù):R1=2.0 Ω時(shí)U1=2.24 V;R2=4.0 Ω時(shí)U2=2.40 V.由這兩組數(shù)據(jù)可求得電源的電動(dòng)勢(shì)為E=______V,內(nèi)阻r=______Ω(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
(3)B同學(xué)圖乙作圖法計(jì)算,圖象斜率為K,縱軸截距為b,則 E=______V,內(nèi)阻r=______Ω。(用k和b表示)
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【題目】如圖所示,一質(zhì)量m=2kg的木箱靜止在粗糙水平面上。從t=0開始,木箱受到F=10N、與水平面的夾角為θ=37°的恒定拉力,沿水平面勻加速運(yùn)動(dòng)。已知木箱與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2,重力加速度g=10m/s2,sin37°= 0.6,cos37°= 0.8。
(1)畫出木箱受力的示意圖;
(2)求木箱的加速度a的大小;
(3)求0~2s時(shí)間內(nèi),木箱位移x的大小。
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【題目】下列關(guān)于電流、電阻和電阻率的說法正確的是( )
A.由,可知I與q成正比
B.由可知,導(dǎo)體的電阻跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比,跟導(dǎo)體中電流成反比
C.由可知,導(dǎo)體的電阻率跟導(dǎo)體的電阻和橫截面積乘積成正比,與導(dǎo)體長(zhǎng)度成反比
D.由,可知導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比,跟導(dǎo)體的電阻成反比
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【題目】如圖所示,小球以大小為v0的初速度由A端向右運(yùn)動(dòng),到B端時(shí)的速度減小為vB;若以同樣大小的初速度由B端向左運(yùn)動(dòng),到A端時(shí)的速度減小為vA。已知小球運(yùn)動(dòng)過程中始終未離開該粗糙軌道,D為AB中點(diǎn)。以下說法正確的是( 。
A.vA>vB
B.vA=vB
C.vA<vB
D.兩次經(jīng)過D點(diǎn)時(shí)速度大小相等
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【題目】如圖所示,半徑為R的光滑絕緣半圓形軌道BPD位于豎直平面內(nèi),P為與圓心登高的點(diǎn),D為最高點(diǎn),其下端與水平絕緣軌道在B點(diǎn)平滑連接,水平軌道的BC段粗糙且BC=R,AC段光滑,豎直線BD的左側(cè)軌道處在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,電場(chǎng)強(qiáng)度,現(xiàn)有一質(zhì)量為m、帶+q的小滑塊(質(zhì)點(diǎn)). 第一次從A點(diǎn)由靜止釋放,在小滑塊到達(dá)C點(diǎn)時(shí)即撤去電場(chǎng),小滑塊恰好能滑到P點(diǎn);第二次從A點(diǎn)靜止釋放小滑塊,在小滑塊到達(dá)C點(diǎn)時(shí)保持電場(chǎng)強(qiáng)度大小不變方向變?yōu)樨Q直向上(半圓形軌道BPD也在該電場(chǎng)中),小滑塊恰好能滑到D點(diǎn),求:
(1)小滑塊與BC段的動(dòng)摩擦因數(shù);
(2)AC段的長(zhǎng)度L;
(3)小滑塊從D點(diǎn)落在水平軌道上到B點(diǎn)的距離。
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【題目】一質(zhì)量為m的小球以初動(dòng)能沖上傾角為θ的粗糙斜面,圖中兩條圖線分別表示小球在上升過程中動(dòng)能、重力勢(shì)能中的某一個(gè)與其上升高度之間的關(guān)系(以斜面底端為零勢(shì)能面,表示上升的最大高度,圖中坐標(biāo)數(shù)據(jù)中的為常數(shù)且滿足),則由圖可知,下列結(jié)論正確的是( )
A.上升過程中摩擦力大小
B.上升過程中摩擦力大小
C.上升高度時(shí),小球重力勢(shì)能和動(dòng)能相等
D.上升高度時(shí),小球重力勢(shì)能和動(dòng)能相等
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【題目】圖甲為“探究加速度與物體所受合外力、物體質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖,砂和砂桶的總質(zhì)量為m,小車和砝碼的總質(zhì)量為M。
(1)如圖乙所示為實(shí)驗(yàn)中用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的一條較理想的紙帶,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用交流電的頻率為50Hz,紙帶上O、A、B、C、D、E為六個(gè)相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)(兩相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)跡沒有畫出),通過測(cè)量和計(jì)算可知,x1、x2、x3、x4、x5分別為4.50cm、5.28cm、6.07cm、6.85cm、7.63cm。則打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔為_______s,根據(jù)上述數(shù)據(jù),可知小車拖動(dòng)紙帶運(yùn)動(dòng)的加速度的測(cè)量值為_______m/s2(計(jì)算結(jié)果保留3位有效數(shù)字)。
(2)實(shí)驗(yàn)中用砂和砂桶總重力的大小作為細(xì)線對(duì)小車?yán)Φ拇笮,在探究外力不變的情況下加速度與質(zhì)量之間的關(guān)系時(shí),用到了小車的加速度a與小車和砝碼總質(zhì)量的倒數(shù)關(guān)系的圖象。以下關(guān)于該實(shí)驗(yàn)的說法中正確的是_______。(選填選項(xiàng)前的字母)
A.需要用天平測(cè)量小車和砝碼的總質(zhì)量M
B.實(shí)驗(yàn)需要保證的條件是小車和砝碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)大于砂和砂桶的總質(zhì)量
C.實(shí)驗(yàn)前需要將固定打點(diǎn)計(jì)時(shí)器一側(cè)的木板墊高一些,其目的是為了增大小車下滑的加速度
D.實(shí)驗(yàn)時(shí)如果沒有將固定打點(diǎn)計(jì)時(shí)器一側(cè)的木板墊高一些,將會(huì)導(dǎo)致a-圖象不是一條直線
(3)某組同學(xué)用上述實(shí)驗(yàn)器材在探究質(zhì)量不變的情況下,加速度與外力之間的關(guān)系時(shí),將所獲得的6組數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)地繪制在圖所示的a-F圖中,請(qǐng)你根據(jù)圖中點(diǎn)跡,繪制一條可以反映加速度和拉力關(guān)系的圖線____________________________。
(4)根據(jù)第(3)問中你所繪制的圖線,可反映出該組同學(xué)在實(shí)驗(yàn)操作中的不妥之處是___________。
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