【題目】如圖所示,質(zhì)量為M=2kg、左端帶有擋板的長(zhǎng)木板放在水平面上,板上貼近擋板處放有一質(zhì)量為m=1kg的物塊,現(xiàn)用一水平向右大小為9N的拉力F拉長(zhǎng)木板,使物塊和長(zhǎng)木板一起做勻加速運(yùn)動(dòng),物塊與長(zhǎng)木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ1=0.1,長(zhǎng)木板與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ2=0.2,運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后撤去F,最后物塊恰好能運(yùn)動(dòng)到長(zhǎng)木板的右端,木板長(zhǎng)L=4.8m,物塊可看成質(zhì)點(diǎn),不計(jì)擋板的厚度,設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,g=10m/s2,求:

(1)撤去F的瞬間,物塊和板的加速度;

(2)拉力F作用的時(shí)間;

(3)整個(gè)過(guò)程因摩擦產(chǎn)生的熱量。

【答案】(1)1 m/s2,方向向左, 2.5 m/s2,方向向左(2)4s(3)72J

【解析】

(1)撤去拉力時(shí),設(shè)物塊和板的加速度大小為a1、a2,由牛頓第二定律得:
對(duì)物塊:

μ1mg=ma1

對(duì)木板:

μ2M+mg-μ1mg =Ma2

解得:

a1=1m/s2,方向向左

a2=2.5m/s2,方向向左

(2)開(kāi)始階段,由于擋板的作用,物塊與木板將一起做勻加速直線運(yùn)動(dòng),則對(duì)整體:

F-μ2M+mg=M+ma0

解得:

a0=1m/s2。

設(shè)撤去力F時(shí)二者的速度為v,由于μ1小于μ2,那么當(dāng)撤去F后,板和物塊各自勻減速到零,則滑塊的位移:

木板的位移:

又:

x1-x2=L

聯(lián)立方程,代入數(shù)據(jù)得:

v=4m/s

設(shè)力F作用的時(shí)間為t,則:

v=a0t

所以:

(3)在拉力F的作用下木板的位移:

x0=a0t2=×1×42=8m

由上解得,撤去拉力后木板的位移:

x2=3.2m

根據(jù)功能原理,知整個(gè)的過(guò)程中因摩擦產(chǎn)生的熱量為木板受到的地面的摩擦力與木板位移的乘積加上滑塊受到的摩擦力與滑塊相對(duì)于木板的位移的乘積,即:

Q=μ2M+mgx2+x0+μ1mgx1-x2=0.2×30×3.2+8+0.1×10×4.8=72J

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示為靜電除塵機(jī)理圖,廢氣先經(jīng)過(guò)一個(gè)機(jī)械過(guò)濾裝置再進(jìn)入靜電除塵區(qū),放電極(位于中央)和集塵極分別接到高壓直流電源的兩極上,其間電場(chǎng)線如圖。帶負(fù)電的塵埃在電場(chǎng)力的作用下向集塵極運(yùn)動(dòng)并沉積,達(dá)到除塵目的。不考慮塵埃間的相互作用及其他作用,下列說(shuō)法正確的是

A. 電場(chǎng)線方向由放電極指向集塵極

B. 圖中點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度小于b點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度

C. 塵埃會(huì)沿圖中虛線從cd運(yùn)動(dòng)

D. 塵埃在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中動(dòng)能增大

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】某實(shí)驗(yàn)室中有一捆銅電線,實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)想應(yīng)用所學(xué)的電學(xué)知識(shí)來(lái)測(cè)量這捆電線的長(zhǎng)度.他們?cè)O(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路來(lái)測(cè)量這捆電線的電阻Rx,圖中a、b之間連接這捆電線;V1V2可視為理想電壓表;R為阻值范圍為0999.0的電阻箱;E為電源;R0為定值電阻;S為開(kāi)關(guān).采用如下步驟完成實(shí)驗(yàn):

(1)先用螺旋測(cè)微器測(cè)量該銅電線的直徑d,如圖乙所示,則d__________mm;

(2)按照?qǐng)D甲所示的實(shí)驗(yàn)原理圖,完善圖丙中的實(shí)物連線______;

(3)將電阻箱R調(diào)節(jié)到適當(dāng)?shù)淖柚担]合開(kāi)關(guān)S,記下此時(shí)電阻箱的阻值R、電壓表V1的示數(shù)U1、電壓表V2的示數(shù)U2,則這捆電線的阻值表達(dá)式為Rx=__________ (RU1、U2表示);

(4)改變電阻箱的阻值R,記下R、U1、U2的多組數(shù)據(jù),算出這捆電線的電阻Rx2.6Ω,已知該電線銅材料的電阻率為ρ2.00×108Ω·m,則這捆銅電線的長(zhǎng)度為L__________m(結(jié)果保留三位有效字).

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】在測(cè)定一組干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)中,教師提供了下列器材:

A.待測(cè)的干電池 B.電流傳感器1

C.電流傳感器2 D.滑動(dòng)變阻器R(020Ω,2A)

E.定值電阻R0(2000Ω) F.開(kāi)關(guān)和導(dǎo)線若干

某同學(xué)發(fā)現(xiàn)上述器材中沒(méi)有電壓傳感器,但給出了兩個(gè)電流傳感器,于是他設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路來(lái)完成實(shí)驗(yàn).

(1)在實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程中,如將滑動(dòng)變阻器的滑片P向右滑動(dòng),則電流傳感器1的示數(shù)將________(選填變大、不變變小”).

(2)圖乙為該同學(xué)利用測(cè)出的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出的兩個(gè)電流變化圖線(-圖像),其中、分別代表兩傳感器的示數(shù),但不清楚分別代表哪個(gè)電流傳感器的示數(shù).請(qǐng)你根據(jù)分析,由圖線計(jì)算被測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)E=________V,內(nèi)阻r=__________Ω.

(3)(單選題)用上述方法測(cè)出的電池電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻與真實(shí)值相比______.

A.E偏大,r偏小 B.E偏小,r偏大 C.E偏大,r偏大 D.E偏小,r偏小

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,有一直角三角形粗糙斜面體ABC,已知AB邊長(zhǎng)為h,BC邊長(zhǎng)為2h,當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹?/span>g。第一次將BC邊固定在水平地面上,小物體從頂端沿斜面恰能勻速下滑;第二次將AB邊固定于水平地面上,讓該小物體從頂端C靜止開(kāi)始下滑,那么( 。

A. 小物體兩次從頂端滑到底端的過(guò)程中,克服摩擦力做功相等

B. 無(wú)法比較小物體這兩次從頂端滑到底端的過(guò)程中,小滑塊克服摩擦力做功的大小

C. 第二次小物體滑到底端A點(diǎn)時(shí)的速度大小2

D. 第二次小物體滑到底端A點(diǎn)時(shí)的速度大小

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】德國(guó)天文學(xué)家們?cè)?/span>2008年證實(shí),位于銀河系中心,與地球相距2.6萬(wàn)光年的人馬座A”其實(shí)是一個(gè)質(zhì)量超大的黑洞.假設(shè)銀河系中心僅此一個(gè)黑洞,太陽(yáng)系繞銀河系中心做勻速圓周運(yùn)動(dòng),則根據(jù)下列哪組數(shù)據(jù)可以估算出該黑洞的質(zhì)量(引力常量已知)

A. 太陽(yáng)系的質(zhì)量和太陽(yáng)系繞該黑洞公轉(zhuǎn)的周期

B. 太陽(yáng)系的質(zhì)量和太陽(yáng)系到該黑洞的距離

C. 太陽(yáng)系的運(yùn)行速度和該黑洞的半徑

D. 太陽(yáng)系繞該黑洞公轉(zhuǎn)的周期和公轉(zhuǎn)的半徑

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示虛線矩形區(qū)域NPP' N’、MNNM’內(nèi)分別充滿豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)和大小為B垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),兩場(chǎng)寬度均為d、長(zhǎng)度均為4d NN’為磁場(chǎng)與電場(chǎng)之間的分界線。點(diǎn)C’、CMN三等分,在C’、C間安裝一接收裝置。 一電量為-e。質(zhì)量為m、初速度為零的電子,從P'點(diǎn)開(kāi)始由靜止經(jīng)電場(chǎng)加速后垂直進(jìn)入磁場(chǎng),最后從MN之間離開(kāi)磁場(chǎng)。不計(jì)電子所受重力。求∶

(1)若電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E ,則電子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度為多大。

(2)改變場(chǎng)強(qiáng)大小,讓電子能垂直進(jìn)入接收裝置,則該裝置能夠接收到幾種垂直于MN方向的電子。

(3)(2)問(wèn)中接收到的電子在兩場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間為多大。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,光滑的傾斜軌道AB與粗糙的豎直放置的半圓型軌道CD通過(guò)一小段圓弧BC平滑連接,BC的長(zhǎng)度可忽略不計(jì),C為圓弧軌道的最低點(diǎn)。一質(zhì)量m=0.1kg的小物塊在A點(diǎn)從靜止開(kāi)始沿AB軌道下滑,進(jìn)入半圓型軌道CD。已知半圓型軌道半徑R=0.2m,A點(diǎn)與軌道最低點(diǎn)的高度差h=0.8m,不計(jì)空氣阻力,小物塊可以看作質(zhì)點(diǎn),重力加速度取g=10m/s2。求:

(1)小物塊運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)速度的大小;

(2)小物塊運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí),對(duì)半圓型軌道壓力的大。

(3)若小物塊恰好能通過(guò)半圓型軌道的最高點(diǎn)D,求在半圓型軌道上運(yùn)動(dòng)過(guò)程中小物塊克服摩擦力所做的功。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】有一根細(xì)長(zhǎng)而均勻的金屬管線樣品,長(zhǎng)約60cm,電阻約為,橫截面如圖甲所示。

(1)用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬管線的外徑,示數(shù)如圖乙所示,金屬管線的外徑為_______mm;

(2)現(xiàn)有如下器材:

A.電流表(量程0.6A,內(nèi)阻約0.1Ω

B.電流表(量程3A,內(nèi)阻約0.03Ω

C.電壓表(量程3V,內(nèi)阻約3kΩ

D.滑動(dòng)變阻器(1750Ω,0.3A

E.滑動(dòng)變阻器(15Ω3A

F.蓄電池(6V,內(nèi)阻很。

G.開(kāi)關(guān)一個(gè),帶夾子的導(dǎo)線若干

要進(jìn)一步精確測(cè)量金屬管線樣品的阻值,電流表應(yīng)選______,滑動(dòng)變阻器應(yīng)選_______。(只填代號(hào)字母)

(3)請(qǐng)將圖丙所示的實(shí)際測(cè)量電路補(bǔ)充完整。_________

(4)已知金屬管線樣品材料的電阻率為ρ,通過(guò)多次測(cè)量得出金屬管線的電阻為R,金屬管線的外徑為d,要想求得金屬管線內(nèi)形狀不規(guī)則的中空部分的橫截面積S,在前面實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,還需要測(cè)量的物理量是______。(所測(cè)物理量用字母表示并用文字說(shuō)明)。計(jì)算中空部分橫截面積的表達(dá)式為S=_______。(用字母填寫表達(dá)式)

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