【題目】如圖所示,在光滑水平地面上有一質量為2m的長木板,其左端放有一質量為m的重物(可視為質點),重物與長木板之間的動摩擦因數(shù)為μ.開始時,長木板和重物都靜止,現(xiàn)在給重物以初速度v0 , 設長木板撞到前方固定的障礙物前,長木板和重物的速度已經(jīng)相等.已知長木板與障礙物發(fā)生彈性碰撞,為使重物始終不從長木板上掉下來,求長木板的長度L至少為多少?(重力加速度度為g)
【答案】解:碰撞前,長木板和重物的共同速度為v1,由動量守恒定律得:
mv0=3mv1;
碰撞后瞬間,長木板以速度v1反彈,最終兩者的共同速度為v2.由動量守恒定律得:
2mv1﹣mv1=3mv2;
對全過程,由功能關系得:
μmgL=
聯(lián)立解得:L=
答:為使重物始終不從長木板上掉下來,長木板的長度至少為 .
【解析】正確分析整個運動過程,木板與墻碰后與木塊作用過程中,木塊與木板分離,木塊與墻碰后反彈,將再次與木板發(fā)生碰撞,分析清楚整個過程,然后根據(jù)動量守恒和功能關系列方程求解即可.
【考點精析】認真審題,首先需要了解功能關系(當只有重力(或彈簧彈力)做功時,物體的機械能守恒;重力對物體做的功等于物體重力勢能的減少:W G =E p1 -E p2;合外力對物體所做的功等于物體動能的變化:W 合 =E k2 -E k1 (動能定理);除了重力(或彈簧彈力)之外的力對物體所做的功等于物體機械能的變化:W F =E 2 -E 1),還要掌握動量守恒定律(動量守恒定律成立的條件:系統(tǒng)不受外力或系統(tǒng)所受外力的合力為零;系統(tǒng)所受的外力的合力雖不為零,但系統(tǒng)外力比內力小得多;系統(tǒng)所受外力的合力雖不為零,但在某個方向上的分量為零,則在該方向上系統(tǒng)的總動量的分量保持不變)的相關知識才是答題的關鍵.
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【題目】在進行“驗證機械能守恒定律”的實驗中:
(1)如圖所示,下落物體應選擇密度________(填“大”或“小”)的重物;
(2)有一同學選出一條紙帶如圖所示,其中O點為起始點(初速度為零),A、B、C為三個計數(shù)點,打點計時器通以50 Hz交流電,在計數(shù)點A和B之間、B和C之間還各有一個點,重物的質量為0.5 kg,取重力加速度為g=9.8 m/s2。根據(jù)以上數(shù)據(jù),從O點到B點,重物的重力勢能減少了________J,動能增加了________J,(結果均保留三位有效數(shù)字),根據(jù)上面這兩個數(shù)據(jù)你能得到的結論是:______________________________________________________________.
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【題目】一質點做直線運動,其v﹣t圖象如圖所示,則下列說法正確的是:
A. 質點做單方向直線運動
B. 0﹣8s內質點總位移大小為6m
C. 4~5s和5~6s內的加速度大小均為3m/s2,方向相反
D. 質點加速度方向和速度方向相反的時間只有4~5s和6~8s
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【題目】①讀出下列示數(shù)
甲、乙、丙;
②游標卡尺通常有三種:十分度游標卡尺、二十度游標卡尺、五十度游標卡尺;如用某種游標卡尺測量值為21.32mm,則用的是分度游標卡尺,游標上第刻度線與主尺上mm刻度線正對.
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【題目】有人為汽車設計的一個“再生能源裝置”原理簡圖如圖1所示,當汽車減速時,線圈受到磁場的阻尼作用幫助汽車減速,同時產生電能儲存?zhèn)溆茫畧D1中,線圈的匝數(shù)為n,ab長度為L1 , bc長度為L2 . 圖2是此裝置的側視圖,此時cd邊靠近N極,切割處磁場的磁感應強度大小恒為B,有理想邊界的兩個扇形磁場區(qū)夾角都是900 . 某次測試時,外力使線圈以角速度ω逆時針勻速轉動,電刷M端和N端接電流傳感器,電流傳感器記錄的i﹣t圖象如圖3所示(I為已知量),取ab邊剛開始進入左側的扇形磁場時刻t=0.不計線圈轉動軸處的摩擦
(1)求線圈在圖2所示位置時,產生電動勢E的大小,并指明電刷M和N哪個接電源正極;
(2)求閉合電路的總電阻R和外力做功的平均功率P;
(3)為了能夠獲得更多的電能,依據(jù)所學的物理知識,請你提出改進該裝置的三條建議.
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【題目】如圖所示,上下開口、內壁光滑的銅管P和塑料管Q豎直放置,小磁塊先后在兩管中從相同高度處由靜止釋放,并落至底部,則小磁塊( )
A.在P和Q中都做自由落體運動
B.在兩個下落過程中的機械能都守恒
C.在P中的下落時間比在Q中的長
D.落至底部時在P中的速度比在Q中的大
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【題目】如圖所示,理想變壓器原線圈接在交流電源上,圖中各電表均為理想電表,下列說法正確的是( )
A.當滑動變阻器的滑動觸頭P向上滑動時,R1消耗的功率變大
B.當滑動變阻器的滑動觸頭P向上滑動時,電壓表V示數(shù)變大
C.當滑動變阻器的滑動觸頭P向上滑動時,電流表A1示數(shù)變大
D.若閉合開關S,則電流表A1示數(shù)變大,A2示數(shù)變大
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【題目】在水平地面上以30m/s的初速度將物體豎直上拋,不計空氣阻力,(g取10m/s2),則下列說法正確的是( )
A. 物體從拋出到落回地面的過程中速度的變化量為0
B. 物體從拋出到落回地面的過程中平均速度為15m/s
C. 物體上升的最大高度為45m
D. 物體向上運動到距拋出點25m的時間是1s
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【題目】汽車甲沿著平直的公路以速度v0做勻速直線運動,當它路過某處的同時,汽車乙從此處開始做初速度為零的勻加速直線運動去追趕汽車甲,根據(jù)上述已知條件( )
A.可求出乙車追上甲車時,乙車的速度
B.不能求出乙車追上甲車時,乙車的速度
C.可求出乙車從開始運動到追上甲車時,乙車運動的時間
D.不能求出乙車從開始運動到追上甲車時,乙車運動的時間
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