【題目】某電視臺的娛樂節(jié)目中,有一個拉板塊的雙人游戲,考驗兩人的默契度.如圖所示,一長L=0.60m、質(zhì)量M=0.40kg的木板靠在光滑豎直墻面上,木板右下方有一質(zhì)量m=0.80kg的小滑塊(可視為質(zhì)點),滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)為μ=0.20,滑塊與木板間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,取g=10m/s2.一人用水平恒力F1向左作用在滑塊上,另一人用豎直恒力F2向上拉動滑塊,使滑塊從地面由靜止開始向上運動.
(1)為使木板能向上運動,求F1必須滿足什么條件?
(2)若F1=22N,為使滑塊與木板能發(fā)生相對滑動,求F2必須滿足什么條件?
(3)游戲中,如果滑塊上移h=1.5m時,滑塊與木板沒有分離,才算兩人配合默契,游戲成功.現(xiàn)F1=24N,F2=16N,請通過計算判斷游戲能否成功?
【答案】(1)F1>20N
(2)F2>13.2N
(3)游戲不能成功.
【解析】
解:(1)滑塊與木板間的滑動摩擦力:f=μF1
對木板應(yīng)有:f>Mg
代入數(shù)據(jù)得:F1>20N
(2)對木板由牛頓第二定律有:μF1﹣Mg=Ma1
對滑塊由牛頓第二定律有:F2﹣μF1﹣mg=ma2
要能發(fā)生相對滑動應(yīng)有:a2>a1
代入數(shù)據(jù)可得:F2>13.2N
(3)對滑塊由牛頓第二定律有:F2﹣μF1﹣mg=ma3
設(shè)滑塊上升h的時間為t,則:
對木板由牛頓第二定律有:μF1﹣Mg=Ma4
設(shè)木板在t時間上升的高度為H,則:
代入數(shù)據(jù)可得:H=0.75m
由于H+L<h,滑塊在上升到1.5m之前已經(jīng)脫離了木板,游戲不能成功.
答:(1)為使木板能向上運動,求F1必須滿足F1>20N
(2)若F1=22N,為使滑塊與木板能發(fā)生相對滑動,求F2必須滿足F2>13.2N
(3)游戲不能成功.
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【題目】下列說法中正確的是( )
A. 電場強度反映了電場的力的性質(zhì),因此場中某點的場強與檢驗電荷在該點所受的電場力成正比
B. 電場中某點的場強等于F/q,但與檢驗電荷的受力大小及帶電量無關(guān)
C. 電場中某點的場強方向即檢驗電荷在該點的受力方向
D. 公式E=F/q和E=kQ/r2對于任何靜電場都是適用的
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【題目】利用如圖所示裝置進行驗證機械能守恒定律的實驗時,需要測量重物由靜止開始自由下落到某點時的瞬時速度v和下落高度h。
(1)某同學(xué)利用實驗得到的紙帶,設(shè)計了以下四種測量方案。
A.用刻度尺測出重物下落的高度h,并測出下落時間t,通過v=gt,計算出瞬時速度v。
B.用刻度尺測出重物下落的高度h,并通過v=計算出瞬時速度v。
C.根據(jù)做勻變速直線運動時,紙帶上某點的瞬時速度等于這點前后相鄰兩點間的平均速度v,測算出瞬時速度,并通過2gh=v2,計算得出高度h。
D.用刻度尺測出重物下落的高度h,根據(jù)做勻變速直線運動時紙帶上某點的瞬時速度等于這點前后相鄰兩點間的平均速度,測算出瞬時速度v。
以上方案中只有一種正確,正確的是___________________。(填入相應(yīng)的字母序號)
(2)實驗中產(chǎn)生系統(tǒng)誤差的主要原因是紙帶通過打點計時器的摩擦阻力,使重物獲得的動能往往_______(選填“大于”“小于”或“等于”)它所減少的重力勢能。
(3)如果以為縱軸,以h為橫軸,根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出圖線是一條通過坐標(biāo)原點的傾斜直線,該直線的斜率是_________________________。
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【題目】如圖,帶電量為q=+2×10-3C、質(zhì)量為m=0.1kg的小球B靜置于光滑的水平絕緣板右端,板的右側(cè)空間有范圍足夠大的、方向水平向左、電場強度E=103N/C的勻強電場.與B球形狀相同、質(zhì)量為0.3kg的絕緣不帶電小球A以初速度v0=10m/s向B運動,兩球發(fā)生彈性碰撞后均逆著電場的方向進入電場,在電場中兩球又發(fā)生多次彈性碰撞,已知每次碰撞時間極短,小球B的電量始終不變,取重力加速度g=10m/s2.求:
(1)第一次碰撞后瞬間兩小球的速度大小;
(2)第二次碰撞前瞬間小球B的動能;
(3)第三次碰撞的位置.
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【題目】汽車正常行駛時的速度為30m/s,關(guān)閉發(fā)動機后,開始做勻減速直線運動,最后2s內(nèi)的位移為8m,求:
(1)汽車的加速度;
(2)6s末的速度;
(3)12s末的位移.
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【題目】做自由落體運動的甲乙兩物體所受的重力之比為 2:1,
下落高度之比為 1:2,則( )
A. 下落過程中的加速度之比為 2:1
B. 下落時間之比為 1:2
C. 落地速度之比為1:
D. 若甲乙同時下落,在甲落地前,兩者間的距離越來越近
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【題目】如圖所示,在水平板左端有一固定擋板,擋板上連接一輕質(zhì)彈簧。緊貼彈簧放一質(zhì)量為m的滑塊,此時彈簧處于自然長度。已知滑塊與擋板的動摩擦因數(shù)及最大靜摩擦因數(shù)均為,F(xiàn)將板的右端緩慢抬起使板與水平面間的夾角為θ,最后直到板豎直,此過程中彈簧彈力的大小F隨夾角θ的變化關(guān)系可能是圖中的( )
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【題目】一個平行板電容器,電容為200pF,充電后兩板間電壓為100V,則電容器的帶電量是_________。若保持電容器與電源相連,將兩板間距離減半,則電容器的帶電量________。若使電容器與電源斷開,將兩板間距離減半,則電容器的帶電量________。
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【題目】如圖所示,L1、L2、L3為等勢面,兩相鄰等勢面間電勢差相同,取L2的電勢為零,有一負(fù)電荷在L1處動能為30J,運動到L3處動能為10J,則電荷的電勢能為4J時,它的動能是(不計重力和空氣阻力): ( )
A. 6J B. 4J C. 16J D. 14J
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