【題目】兩塊長方體木板A和B,長度都是L=4.5 m,緊貼在一起,靜置于光滑水平面上.另一小物塊C(視為質點)位于木板A的左端,如圖所示.現給物塊C一向右的初速度v0=6.0 m/s.已知物塊與木板之間的動摩擦因數均為μ=0.25,A、B、C的質量均為m=1 kg,g取10 m/s2.試問:
⑴物塊C能否滑上木板B?請說明原因.
⑵全過程中,木板A受到木板B彈力的沖量.
【答案】(1)能(2)1.5NS方向水平向左
【解析】
小物塊在木板上運動時,受到木板的滑動摩擦力作用,但同時,木板A在小物塊的滑動摩擦力作用下,推動B板一起向右加速運動,物塊C減速,A、B板加速,當C與A、B同速時C和A、B一塊運動,物塊C能否滑上木板B,要看物塊C的運動情況來確定.
(1)假設物塊C能相對停在木板A上,設共同速度為,C相對A滑行距離為,取水平向右方向為正方向,由動量守恒定律得
根據能量守恒定律得
聯(lián)立解得
m>4.5m
假設不成立,說明物塊C能滑上木板B.
(2)設物塊C離開木板A時的速度是,A、B的速度是,C在A上滑行L距離,由動量守恒定律和能量守恒定律得
解得
=3.0m/s
=1.5m/s
物塊C離開木板A后,A、B分離,設全過程中,木板A受到木板B彈力的沖量為,大小等于木板A對木板B彈力的沖量',方向相反,對木板B,根據動量定理,有
='===1.5NS
故全過程中,木板A受到木板B彈力的沖量是1.5NS,方向水平向左.
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【題目】學校物理社團為研究“豎直平面內圓周運動的臨界速度大小”,設計了如下實驗裝置。 如圖甲所示,光滑圓軌道固定在豎直平面內,質量為m的小球從軌道最高點以初速度v0開始運動,已知軌道半徑為R,重力加速度為g,請回答:
(1)若小球初速度,則最高點A處小球對軌道的彈力大小為多少;
(2)如圖乙所示,將一輕質彈簧一端固定在AO中點P處,另一端與小球相連接,彈簧原長為R,勁度系數,小球運動過程中彈簧始終在豎直平面內,彈簧可繞P點無摩擦轉動,為使小球不脫離軌道,則在最高點速度至少多大;
(3)在(2)問結果下,小球到達最低點B處時所受軌道彈力大小為多少。
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【題目】某同學用多用電表的歐姆檔來測量電壓表的內阻,如圖甲所示.先將選擇開關旋至倍率“×100”檔,紅、黑表筆短接調零后進行測量,紅表筆應接電壓表的 接線柱(選填“+”或“﹣”),測量結果如圖乙所示,電壓表的電阻為 Ω.
該同學要測量一節(jié)干電池的電動勢和內阻,有以下器材可供選擇:
A.電流表 (0~0.6A~3A)
B.電壓表 (0~3V)
C.滑動變阻器R (0~15Ω,5A)
D.滑動變阻器R′ (0~50Ω,1A)
E.定值電阻R0為 1Ω
F.開關S及導線 若干
本次實驗的原理圖如圖丙,則滑動變阻器應選 (填器材前的字母序號).
按照原理圖連接好線路后進行測量,測得數據如下表所示.
待測量 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
I/A | 0.11 | 0.20 | 0.30 | 0.40 | 0.50 |
U/V | 1.37 | 1.35 | 1.33 | 1.32 | 1.29 |
由上表數據可看出,電壓表示數變化不明顯,試分析引起情況的原因是 .現將上述器材的連線略加改動就可使電壓表的示數變化更明顯,請在圖丁中按改動后的原理圖完成連線.
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【題目】空間存在著平行于x軸方向的靜電場,其電勢隨x的分布如圖所示,A、M、O、N、B為x軸上的點,OA<OB,OM=ON。一個帶電粒子在電場中僅在電場力作用下從M點由靜止開始沿x軸向左運動,則下列判斷中正確的是
A.粒子一定帶正電
B.粒子從M向O運動過程中做加速度不斷減小的加速運動
C.粒子一定能通過N點
D.粒子從M向左運動的過程中電勢能逐漸減小
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【題目】如圖a所示,處于勻強磁場中的兩根足夠長、電阻不計的光滑平行金屬導軌相距L=1m,導軌平面與水平面成θ=370角,下端連接阻值為R=0.4Ω的電阻.勻強磁場方向垂直于導軌平面向上,磁感應強度為B=0.4T,質量m=0.2Kg、電阻R=0.4Ω的金屬桿放在兩導軌上,桿與導軌垂直且保持良好接觸,金屬導軌之間連接一理想電壓表.現用一外力F沿水平方向拉桿,使之由靜止沿導軌開始下滑,電壓表示數U隨時間t變化關系如圖b所示.取g=10m/s2,sin370=0.6,cos370=0.8求:
⑴金屬桿在第5s末的運動速率;
⑵第5s末外力F的功率;
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【題目】一輕質彈簧,上端懸掛于天花板上,下端系一質量為M的平板,處在平衡狀態(tài).一質量為m的均勻環(huán)套在彈簧外,與平板的距離為h,如圖所示.讓環(huán)自由下落,撞擊平板.已知碰后環(huán)與板以相同的速度向下運動,使彈簧伸長,則
A.若碰撞時間極短,則碰撞過程中環(huán)與板的總動量守恒
B.若碰撞時間極短,則碰撞過程中環(huán)與板的總機械能守恒
C.環(huán)撞擊板后,板的新平衡位置與h的大小有關
D.在碰后板和環(huán)一起下落的過程中,它們減少的動能等于克服彈簧彈力所做的功
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【題目】如圖所示,在傾角為θ的固定斜面上有兩個靠在一起的物體A、B,兩物體與斜面間的動摩擦因數μ相同,用平行于斜面的恒力F向上推物體A使兩物體沿斜面向上做勻加速運動,且B對A的壓力平行于斜面,則下列說法中正確的是( )
A. 只減小A的質量,B對A的壓力大小不變
B. 只減小B的質量,B對A的壓力大小會增大
C. 只減小斜面間的傾角,B對A的壓力大小不變
D. 只減小兩物體與斜面間的動摩擦因數μ,B對A的壓力會增大
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【題目】某同學用圖(a)所示的裝置測量木塊與木板之間的動摩擦因數?邕^光滑定滑輪的細線兩端分別與木塊和彈簧測力計相連,滑輪和木塊間的細線保持水平,在木塊上方放置砝碼緩慢向左拉動水平放置的木板,當木塊和砝碼相對桌面靜止且木板仍在繼續(xù)滑動時,彈簧測力計的示數即為木塊受到的滑動摩擦力的大小。某次實驗所得數據已在下表中給出,其中的值可從圖(b)中彈簧測力計的示數讀出。
砝碼的質量 | 0.05 | 0.10 | 0.15 | 0.20 | 0.25 |
滑動摩擦力 | 2.15 | 2.36 | 2.55 | 2.93 |
回答下列問題:
(1)=__________:
(2)在圖(c)的坐標紙上補齊未畫出的數據點并繪出圖線____________;
(3)與、木塊質量、木板與木塊之間的動摩擦因數及重力加速度大小之間的關系式為=__________,圖線(直線)的斜率的表達式為=__________。
(4)取,由繪出的圖線求得_____。(保留2位有效數字)
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【題目】2019 年 11 月 5 日 01 時 43 分,我國在西昌衛(wèi)展發(fā)射中心用長征三號乙運載火箭,成功發(fā)射了第 49 顆北斗導航衛(wèi)星。該衛(wèi)星屬傾斜地球同步軌道衛(wèi)星,標志著北斗三號系統(tǒng) 3 顆傾斜地球同步軌道衛(wèi)星全部發(fā)射完畢。傾斜地球同步軌道衛(wèi)星是運轉軌道面與地球赤道面有夾角的軌道衛(wèi)星, 它的運行周期與“同步衛(wèi)星”相同(T=24h),運動軌跡如圖所示。關于該北斗導航衛(wèi)星說法正確的是( )
A.該衛(wèi)星與地球上某一位置始終相對靜止
B.該衛(wèi)星的高度與“同步衛(wèi)星”的高度相等
C.該衛(wèi)星運行速度大于第一宇宙速度
D.該衛(wèi)星在一個周期內有 2 次經過赤道上同一位置
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