分析 (1)由牛頓第二定律可以求出B的加速度.
(2)由勻變速直線運動的速度公式求出B的速度等于A的速度需要的時間,然后由位移公式求出A、B的位移,然后應用勻速直線運動的位移公式求出A、B沿斜面上升過程的時間.
(3)由牛頓第二定律求B的加速度,應用運動學公式求出A、B的位移及A、B間的相對位移,然后求出因克服摩擦力產(chǎn)生的熱量.
解答 解:(1)對B,由牛頓第二定律得:μ1Mgcosθ-mgsinθ=ma1,代入數(shù)據(jù)解得:a1=2m/s2;
(2)A、B相對靜止需要的時間:t1=v0a1=1.62s=0.8s,A的位移:xA=v0t1=1.6×0.8m=1.28m,
B的位移:xB=v02t1=1.62×0.8m=0.64m,
AB的相對位移:△x=xA-xB=1.28-0.64m=0.64m,
A、B勻速運動的時間:t=L−d+△xv0=2−0.8+0.641.6s=1.15s;
(3)B開始向下加速運動的加速度:a2=μ2Mgcosθ+mgsinθm=0.25×10×0.8+5×0.60.5=10m/s2,
B與A相對靜止后B的加速度:a3=mgsinθ−μ2Mgcosθm=5×0.6−0.25×10×0.80.5=2m/s2,
A、B相對靜止的時間:t2=v1a2=210s=0.2s,
A的位移:xA′=v1t2=2×0.2m=0.4m,
B的位移:xB′=v12t2=22×0.2m=0.2m,
相對位移:△x′=xA′-xB′=0.4-0.2m=0.2m,
此時A離B右端的距離:s=△x′+(d-△x)=0.2+(0.8-0.64)m=0.36m,
AB速度相等后,B以加速度a2加速運動,B到達P所用時間為t3,
則:L-d-xB=v1t3+12a2t32,代入數(shù)據(jù)解得:t3=(√2−1)s,
A、B相對位移:△x″={v}_{1}{t}_{3}+\frac{1}{2}{a}_{2}{{t}_{3}}^{2}-{v}_{1}{t}_{3},代入數(shù)據(jù)解得△x″=0.17m,
即:B與P接觸時,A沒有從B上滑離,
產(chǎn)生的熱量:Q=μ2Mgcosθ(△x′+△x″),代入數(shù)據(jù)解得Q=0.74J.
答:(1)B木板沿斜面向上加速運動過程的加速度大小為2m/s2;
(2)A、B沿斜面上升過程所經(jīng)歷的時間t為1.15s;
(3)A、B沿斜面向下開始運動到木板B左端與P接觸時,這段過程中A、B間摩擦產(chǎn)生的熱量為0.74J.
點評 本題考查了求加速度、物體的運動時間與產(chǎn)生的熱量問題,本題是一道力學綜合題,物體運動過程復雜,本題難度較大,分析清楚物體的運動過程是解題的關鍵,應用牛頓第二定律、運動學公式與功的計算公式可以解題.
科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 線框的最大速度為\frac{(M+m)gR}{{B}^{2}{L}^{2}} | |
B. | 當線框的速度為v(小于最大速度)時,線框的加速度為g-\frac{{B}^{2}{L}^{2}v}{MR} | |
C. | 當線框的速度為v(小于最大速度)時,細繩的拉力為\frac{M(mgR+{B}^{2}{L}^{2}v)}{(M+m)R} | |
D. | 線框進入磁場的過程中,通過線框截面的電量為\frac{B{L}^{2}}{R} |
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 一定質量的理想氣體,在體積不變時,分子每秒與器壁平均碰撞次數(shù)隨著溫度降低而減小 | |
B. | 晶體熔化時吸收熱量,分子平均動能一定增大 | |
C. | 空調(diào)既能制熱又能制冷,說明熱量可以從低溫物體向高溫物體傳遞 | |
D. | 外界對氣體做功時,其內(nèi)能一定會增大 | |
E. | 生產(chǎn)半導體器件時,需要在純凈的半導體材料中摻入其他元素,可以在高溫條件下利用分子的擴散來完成 |
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | \frac{1}{2} | B. | \frac{\sqrt{3}}{4} | C. | \frac{\sqrt{3}}{3} | D. | \frac{2\sqrt{3}}{3} |
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | A點為振動加強點,經(jīng)過半個周期,這一點振動仍加強 | |
B. | B點為振動減弱點,經(jīng)過半個周期,這一點振動加強 | |
C. | C點為振動加強點,經(jīng)過半個周期,這一點振動減弱 | |
D. | D點為振動減弱點,經(jīng)過半個周期,這一點振動加強 |
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