【題目】如圖所示,在光滑水平面上放置一個(gè)質(zhì)量M=2kg的長(zhǎng)木板A,可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊B放在木板A的最左端,其質(zhì)量m=1kg.已知A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.2.開(kāi)始時(shí)A、B均處于靜止?fàn)顟B(tài).某時(shí)刻B突然獲得水平向右的初速度v0=6m/s,g取10m/s2.
(1)計(jì)算物塊B獲得速度v0后,開(kāi)始向右運(yùn)動(dòng)時(shí)加速度的大;
(2)若物塊B恰好不從A的右端滑出,計(jì)算木板A的長(zhǎng)度L;
(3)在(2)情形下,當(dāng)物塊B運(yùn)動(dòng)到木板A的右端時(shí),立即在A上施加一個(gè)水平向右的拉力F=12N(圖中未畫(huà)出),計(jì)算物塊B離開(kāi)木板A時(shí)的速度.
【答案】(1)2 m/s2 ;(2)6 m; (3)6 m/s
【解析】
(1)根據(jù)牛頓第二定律求解物塊B的加速度;(2)物塊B恰好不從A的右端滑出,則當(dāng)兩者速度相等時(shí),B恰好滑到A的右端,結(jié)合位移關(guān)系求解木板A的長(zhǎng)度L;(3).在A上施加拉力F后,A繼續(xù)向右加速,A的速度將大于B,B受到的摩擦力反向,也改為向右加速,根據(jù)牛頓第二定律求解加速度,結(jié)合位移關(guān)系求解物塊B離開(kāi)木板A時(shí)的速度.
(1)根據(jù)牛頓第二定律,物塊B開(kāi)始向右運(yùn)動(dòng)時(shí)
μmg=maB
解得aB=2 m/s2
(2)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)后,B做勻減速運(yùn)動(dòng),A做勻加速運(yùn)動(dòng),當(dāng)兩者速度相等時(shí),B恰好滑到A的右端.設(shè)此時(shí)它們的共同速度為v,經(jīng)歷的時(shí)間為t.
由速度關(guān)系有v=aAt=v0-aBt
由位移關(guān)系有
另有μmg=MaA
聯(lián)立解得:v=2 m/s,L=6 m
(3)在A上施加拉力F后,A繼續(xù)向右加速,A的速度將大于B,B受到的摩擦力反向,也改為向右加速.由牛頓第二定律
對(duì)A有:F–μmg=Ma′A
對(duì)B有:μ1mg=ma′B
聯(lián)立解得:a′A=5 m/s2,a′B=2 m/s2
由于a′A> a′B,雖然兩者都向右加速,但B相對(duì)于A向左運(yùn)動(dòng),設(shè)經(jīng)過(guò)時(shí)間t′,物塊B從左端離開(kāi)A.
由位移關(guān)系有:
解得t′=2s
所以B離開(kāi)A時(shí)的速度 m/s
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,一箱子從高空下落,初速度為零。箱子所受的空氣阻力與箱子下落速度的平方成正比,且運(yùn)動(dòng)過(guò)程中箱子始終保持圖示姿態(tài)。在箱子下落過(guò)程中,下列說(shuō)法正確的是
A. 箱內(nèi)物體對(duì)箱子底部始終有壓力
B. 箱子剛從飛機(jī)上投下時(shí),箱內(nèi)物體受到的支持力為零
C. 箱子接近地面時(shí),箱內(nèi)物體受到的支持力比剛投下時(shí)大
D. 若下落距離足夠長(zhǎng),箱內(nèi)物體有可能不受底部支持力而“飄起來(lái)”
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,在傾角為θ的粗糙斜面上(動(dòng)摩擦因數(shù)μ<tan θ),存在一矩形磁場(chǎng)區(qū)域ABDC,磁場(chǎng)方向垂直斜面向下,現(xiàn)將材料相同、邊長(zhǎng)相等、粗細(xì)不同的單匝閉合正方形細(xì)線圈1和粗線圈2,在距磁場(chǎng)邊界AB下方等距的位置以相同初速度滑上斜面,最終又都從邊界AB滑出磁場(chǎng),則從線圈開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到滑出磁場(chǎng)的整個(gè)過(guò)程中,下列說(shuō)法正確的是
A. 全程運(yùn)動(dòng)時(shí)間t1>t2
B. 克服摩擦力做功Wf1<Wf2
C. 在磁場(chǎng)中產(chǎn)生的焦耳熱Q1=Q2
D. 在第一次進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中通過(guò)線圈某截面的電荷量q1<q2
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,水平地面粗糙,輕彈簧左端固定,右端與在O點(diǎn)處的質(zhì)量為m的小物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))接觸但不相連,現(xiàn)向左推小物塊將彈簧壓縮到A點(diǎn),然后釋放,小物塊在彈力和摩擦力的作用下沿直線運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)停下。則對(duì)物塊從A運(yùn)動(dòng)到B的過(guò)程,下列說(shuō)法正確的是 。
A. 物塊與彈簧在O點(diǎn)分離
B. 物塊與彈簧在AO之間的某點(diǎn)分離
C. 物塊從A到O做加速運(yùn)動(dòng),從O到B做減速運(yùn)動(dòng)
D. 物塊從A到O的過(guò)程中,加速度先逐漸減小后反向增大
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】一帶電粒子僅在電場(chǎng)力作用下從A點(diǎn)開(kāi)始以做直線運(yùn)動(dòng),其v-t圖像如圖所示,粒子在時(shí)刻運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn),3時(shí)刻運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn),下列判斷正確的是
A. A、B、C三點(diǎn)的電勢(shì)關(guān)系為
B. A、B、C三點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小關(guān)系為
C. 粒子從A點(diǎn)經(jīng)B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn),電勢(shì)能先增加后減少
D. 粒子從A點(diǎn)經(jīng)B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn),電場(chǎng)線先做正功后做負(fù)功
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示的溫控電路中,R1為定值電阻,R2為半導(dǎo)體熱敏電阻(溫度越高電阻越。,C為電容器,電源內(nèi)阻不可忽略。當(dāng)環(huán)境溫度降低時(shí)下列說(shuō)法正確的是
A. 電容器C的帶電量增大
B. 電壓表的讀數(shù)減小
C. 干路電流增大
D. R1消耗的功率變大
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動(dòng)的位移x與時(shí)間t的關(guān)系為x=2t+2t2,則該質(zhì)點(diǎn)( 。
A. 第1s內(nèi)的位移是3m
B. 前2s內(nèi)的平均速度是4m/s
C. 任意相鄰的1s內(nèi)的位移差都是4m
D. 任意1s內(nèi)的速度增量都是2m/s
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示的半圓形軌道,該軌道是用內(nèi)壁光滑的薄壁細(xì)圓管彎成,放置在豎直平面內(nèi),圓半徑比細(xì)管內(nèi)徑大得多,軌道底端與水平地面相切,軌道在水平方向不可移動(dòng).彈射裝置將一個(gè)小球(可視為質(zhì)點(diǎn))從a點(diǎn)水平彈射向b點(diǎn)并進(jìn)入軌道,經(jīng)過(guò)軌道后從最高點(diǎn)c拋出。已知小球與地面ab段間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2,不計(jì)其他機(jī)械能損失,ab段長(zhǎng)L=3m,圓的半徑R=0.1m,小球質(zhì)量m=0.01kg,軌道質(zhì)量為M=0.19kg,g取10m/s2,求:
(1)若v0=5m/s,小球從最高點(diǎn)c拋出后的水平射程.
(2)若v0=5m/s,小球經(jīng)過(guò)軌道的最高點(diǎn)c時(shí),管道對(duì)小球作用力的大小和方向.
(3)設(shè)小球進(jìn)入軌道之前,軌道對(duì)地面的壓力大小等于軌道自身的重力,當(dāng)v0至少為多少時(shí),小球經(jīng)過(guò)c點(diǎn)時(shí),軌道對(duì)地面的壓力為零.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】有兩根長(zhǎng)直導(dǎo)線a、b互相平行放置,如圖所示為垂直于導(dǎo)線的截面圖.在圖中所示的平面內(nèi),O點(diǎn)為兩根導(dǎo)線連線的中點(diǎn),M、N為兩導(dǎo)線附近的兩點(diǎn),它們?cè)趦蓪?dǎo)線連線的中垂線上,且與O點(diǎn)的距離相等.若兩導(dǎo)線中通有大小相等、方向相同的恒定電流I,則下列說(shuō)法中正確的是( )
A. M點(diǎn)和N點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等,方向相同
B. M和N點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等,方向相反
C. 在線段MN上各點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度都不可能為零
D. 兩條導(dǎo)線相互排斥
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