【題目】如圖所示,長(zhǎng)L=1.2 m、質(zhì)量M=3 kg的木板靜止放在傾角為37°的光滑斜面上,質(zhì)量m=1 kg、帶電荷量q=+2.5×104 C的物塊放在木板的上端木板和物塊間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.1,所在空間加有一個(gè)方向垂直斜面向下、場(chǎng)強(qiáng)E=4.0×104 N/C的勻強(qiáng)電場(chǎng).現(xiàn)對(duì)木板施加一平行于斜面向上的拉力F=10.8 N.取g=10 m/s2,斜面足夠長(zhǎng).求:

(1)物塊經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間離開木板;

(2)物塊離開木板時(shí)木板獲得的動(dòng)能;

(3)物塊在木板上運(yùn)動(dòng)的過程中,由于摩擦而產(chǎn)生的內(nèi)能.

【答案】1)物塊經(jīng)過s離開木板.

2)物塊離開木板時(shí)木板獲得的動(dòng)能為27J

3)物塊在木板上運(yùn)動(dòng)的過程中,由于摩擦而產(chǎn)生的內(nèi)能為2.16J

【解析】試題分析:(1)根據(jù)牛頓第二定律分別求出木塊、木板的加速度,抓住兩者的位移關(guān)系,運(yùn)用位移時(shí)間公式求出物塊離開木板所需的時(shí)間.

2)根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度時(shí)間公式求出物塊離開木板時(shí)的速度,從而求出物塊離開木板時(shí)的動(dòng)能.

3)木塊與木板的相對(duì)位移等于木板的長(zhǎng)度,根據(jù)Q=Fx求出摩擦產(chǎn)生的熱量.

解:(1)物塊向下做加速運(yùn)動(dòng),設(shè)其加速度為a1,木板的加速度為a2,

則由牛頓第二定律

對(duì)物塊:mgsin37°﹣μmgcos37°+qE=ma1

a1=4.2m/s2

對(duì)木板:Mgsin37°+μmgcos37°+qE﹣F=Ma2

a2=3m/s2

a1t2a2t2=L

得物塊滑過木板所用時(shí)間t=s

2)物塊離開木板時(shí)木板的速度v2=a2t=3m/s

其動(dòng)能為Ek2=Mv22="27" J

3)由于摩擦而產(chǎn)生的內(nèi)能為 Q=Fxmgcos37°+qEL="2.16" J

答:(1)物塊經(jīng)過s離開木板.

2)物塊離開木板時(shí)木板獲得的動(dòng)能為27J

3)物塊在木板上運(yùn)動(dòng)的過程中,由于摩擦而產(chǎn)生的內(nèi)能為2.16J

練習(xí)冊(cè)系列答案
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A. 在任何參考系中,物理規(guī)律都是相同的,這就是廣義相對(duì)性原理

B. 在不同的參考系中,物理規(guī)律都是不同的,例如牛頓運(yùn)動(dòng)定律僅適用于慣性參考系

C. 一個(gè)均勻的引力場(chǎng)與一個(gè)做勻速運(yùn)動(dòng)的參考系等價(jià),這就是著名的等效原理

D. 一個(gè)均勻的引力場(chǎng)與一個(gè)做勻加速運(yùn)動(dòng)的參考系等價(jià),這就是著名的等效原理

E. 物體的運(yùn)動(dòng)速度不能無限增加

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【題目】如圖甲所示,不計(jì)電阻的平行金屬導(dǎo)軌豎直放置,導(dǎo)軌間距為L1 m上端接有電阻R3 Ω,虛線OO′下方是垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng).現(xiàn)將質(zhì)量m0.1 kg、電阻r1 Ω的金屬桿abOO′上方某處垂直導(dǎo)軌由靜止釋放,桿下落過程中始終與導(dǎo)軌保持良好接觸,桿下落過程中的vt圖象如圖乙所示(g10 m/s2).求:

(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度B;

(2)桿在磁場(chǎng)中下落0.1 s過程中電阻R產(chǎn)生的熱量.

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【題目】如圖甲所示,圓桶沿固定的光滑斜面勻加速下滑,現(xiàn)把一個(gè)直徑與桶內(nèi)徑相同的光滑球置于其中后,仍靜置于該斜面上,如圖乙所示,釋放后圓桶( )

A. 仍沿斜面以原來的加速度下滑

B. 將沿斜面以更大的加速度下滑

C. 下滑過程中,圓桶內(nèi)壁與球間沒有相互作用力

D. 下滑過程中,圓桶內(nèi)壁對(duì)球有沿斜面向下的壓力

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【題目】下列說法正確的是( )

A. 所有行星都在同一個(gè)橢圓軌道上繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)

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C. 離太陽(yáng)越近的行星的運(yùn)動(dòng)周期越長(zhǎng)

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(1)小物塊運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力的大;

(2)小物塊從C點(diǎn)拋出到擊中斜面的時(shí)間;

(3)改變小物體從軌道上釋放的初位置,求小物體擊中斜面時(shí)動(dòng)能的最小值.

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