【題目】如圖所示,在光滑的水平面上有一足夠長的質(zhì)量M=4kg的長木板,在長木板右端有一質(zhì)量m=1kg的小物塊,長木板與小物塊間的動擦因數(shù)μ=0.2,開始時長木板與小物塊均靜止,F(xiàn)用F=14N的水平恒力向石拉長木板,經(jīng)時間t=1s撤去水平恒力F,g=10m/s2。求
(1)小物塊在長木板上發(fā)生相對滑幼時,小物塊加速度a的大;
(2)剛撤去F時,小物塊離長木板右端的距離s;
(3)撒去F后,系統(tǒng)能損失的最大機(jī)械能△E。
【答案】(1)2m/s2(2)0.5m(3)0.4J
【解析】
(1)對木塊受力分析,根據(jù)牛頓第二定律求出木塊的加速度;
(2)先根據(jù)牛頓第二定律求出木板的加速度,然后根據(jù)勻變速直線運(yùn)動位移時間公式求出長木板和小物塊的位移,二者位移之差即為小物塊離長木板右端的距離;
(3)撤去F后,先求解小物塊和木板的速度,然后根據(jù)動量守恒和能量關(guān)系求解系統(tǒng)能損失的最大機(jī)械能△E。
(1)小物塊在長木板上發(fā)生相對滑動時,小物塊受到向右的滑動摩擦力,則:mg=ma1,
解得a1=g=2m/s2
(2)對木板,受拉力和摩擦力作用,
由牛頓第二定律得,F-mg=Ma2,
解得:a2= 3m/s2.
小物塊運(yùn)動的位移:x1=a1t2=×2×12m=1m,
長木板運(yùn)動的位移:x2=a2t2=×3×12m=1.5m,
則小物塊相對于長木板的位移:△x=x2-x1=1.5m-1m=0.5m.
(3)撤去F后,小物塊和木板的速度分別為:vm=a1t=2m/s v=a2t=3m/s
小物塊和木板系統(tǒng)所受的合外力為0,動量守恒:
解得
從撤去F到物體與木塊保持相對靜止,由能量守恒定律:
解得E=0.4J
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場分布在正方形abcd區(qū)域內(nèi),O點(diǎn)是cd邊的中點(diǎn),一個帶正電的粒子僅在磁場力的作用下,從O點(diǎn)沿紙面以垂直于cd邊的速度射入正方形內(nèi),經(jīng)過時間t0剛好從c點(diǎn)射出磁場,現(xiàn)設(shè)法使該帶電粒子從O點(diǎn)沿紙面以與Od成300的方向,以大小不同的速率射入正方形內(nèi),下列說法中正確的是( )
A. 若該帶電粒子在磁場中經(jīng)歷的時間是,則它一定從cd邊射出磁場
B. 若該帶電粒子在磁場中經(jīng)歷的時間是,則它一定從ad邊射出磁場
C. 若該帶電粒子在磁場中經(jīng)歷的時間是,則它一定從bc邊射出磁場
D. 若該帶電粒子在磁場中經(jīng)歷的時間是,則它一定從ab邊射出磁場
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,在距地面高為H=45 m處,有一小球A以初速度v0=10 m/s水平拋出,與此同時,在A的正下方有一物塊B也以相同的初速度同方向滑出,B與水平地面間的動摩擦因數(shù)為μ=0.4,A、B均可視為質(zhì)點(diǎn),空氣阻力不計。(取g=10 m/s2)。
求:
(1)小球A的落地時間;
(2)物塊B運(yùn)動的位移;
(3)B停下后,B與A的落地點(diǎn)之間的距離。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】在如圖所示的電路中,燈泡L的電阻大于電源的內(nèi)阻r,閉合開關(guān)S,將滑動變阻器滑片P向左移動一段距離后,下列結(jié)論正確的是
A. 燈泡L變亮
B. 電源的輸出功率變大
C. 電容器C上電荷量減少
D. 電流表示數(shù)變小,電壓表示數(shù)變大
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖甲是小型交流發(fā)電機(jī)的示意圖,兩磁極N、S間的磁場可視為水平方向的勻強(qiáng)磁場,為交流電流表。線圈繞垂直于磁場的水平軸OO′勻速轉(zhuǎn)動,從圖示位置開始計時,產(chǎn)生的交變電流隨時間變化的圖象如圖乙所示。以下判斷正確的是( )
A. 線圈轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)速為25 r/s
B. 電流表的示數(shù)為10 A
C. 1s鐘內(nèi)線圈中電流方向改變了50次
D. 0.01 s時線圈平面與中性面重合
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,電動機(jī)牽引的是一根原來靜止的長為,質(zhì)量為金屬棒,棒電阻為,架在處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為的水平勻強(qiáng)磁場中的豎直放置的固定框架上,磁場方向與框架平面垂直,當(dāng)導(dǎo)體棒由靜止上升高度時獲得穩(wěn)定速度,該過程中其產(chǎn)生的焦耳熱為。電動機(jī)牽引導(dǎo)體棒過程中,電壓表、電流表的讀數(shù)分別為、,已知電動機(jī)內(nèi)阻為,不計框架電阻及一切摩擦,求:
(1)金屬棒所達(dá)到的穩(wěn)定速度的大;
(2)金屬棒從靜止開始運(yùn)動到達(dá)穩(wěn)定速度所需的時間。
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【題目】如圖所示,物塊P用細(xì)繩吊在天花板上,物塊Q用輕彈簧吊在物P下而,用豎直向上的推力推物塊Q,使輕繩的張力剛好為零,保持兩物塊靜止不動,F(xiàn)撤去推力F,則在物塊Q向下運(yùn)動的過程中,(輕繩不會被拉斷)
A. 物塊P受到的合力先減小后增大
B. 物塊Q的動能與彈簧的彈性勢能之和不斷增大
C. 物塊Q減少的重力勢能轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢能
D. 物塊Q的機(jī)械能不斷減小,轉(zhuǎn)化成了彈簧的彈性勢能
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【題目】如圖所示的光滑絕緣水平面上,A點(diǎn)處固定一個電量為+2Q的小球,在B點(diǎn)固定一個電量為–Q的小球,如果引入第三個帶電小球C,剛好使小球C處于平衡狀態(tài),則
A. 小球C可能帶負(fù)電,放在A、B連線上,且在A、B之間某處
B. 小球C可能帶正電,放在A、B連線上,且在B右側(cè)某處
C. 小球C可能帶負(fù)電,放在A、B連線上,且在B右側(cè)某處
D. 小球C可能帶正電,放在A、B連線上,且在A的左側(cè)某處
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【題目】如圖,直線MN右側(cè)分布著范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向垂直于紙面向里。磁場中有一點(diǎn)P,距離O點(diǎn)為L,O、P連線與MN的夾角為θ。一群質(zhì)量為m、電荷量為-q(q>0)的粒子,從MN上的O點(diǎn)以大小不同的速度沿紙面向各個方向射入磁場中。忽略所有粒子的重力和粒子間相互作用,求
(1)能夠通過P點(diǎn)的帶電粒子的最小速度;
(2)帶電粒子從O點(diǎn)到達(dá)P點(diǎn)所用最長時間。
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