【題目】如圖,小滑塊A與木板B均靜止于粗糙水平地面上,A與B左端的距離為x0=4.5 m,小滑塊C靜止于木板B的右端,A、B與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ1=0.1,C與B間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2=0.2,F(xiàn)給A一個(gè)方向水平向右、大小v0=5 m/s的初速度。已知A、B、C的質(zhì)量分別為mA=1 kg、mB =3 kg、mC=l kg,A、B間的碰撞為彈性碰撞且碰撞時(shí)問(wèn)極短,滑塊C始終未離開(kāi)木板B,最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,重力加速度g=10 m/s2.求:
(l)碰前瞬間A的速度大小和碰后瞬間B的速度大小;
(2)碰后瞬間B、C的加速度大;
(3)從碰后到木板B最終停止,B與地面間因摩擦而產(chǎn)生的熱量。
【答案】(1)4m/s, 2m/s ;(2),;(3)5J
【解析】
(1)從A物體開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到與B物體碰撞,由動(dòng)能定理可得
代入數(shù)據(jù)解得A碰前的速度為
A、B間的碰撞為彈性碰撞且碰撞時(shí)問(wèn)極短,故A、B間的碰撞動(dòng)量守恒,動(dòng)能守恒,
解得,碰后瞬間B的速度大小為
(2)C物體速度為0,故C物體受到水平向右的摩擦力,由牛頓第二定律
代入數(shù)據(jù)得,C物體的加速度為
方向向右;
B物體受到地面向左的摩擦力和C物體對(duì)它向左的摩擦力,故由牛頓第二定律
代入數(shù)據(jù)解得
方向向左。
(3)碰后B物體向右減少運(yùn)動(dòng),C物體向右加速運(yùn)動(dòng),當(dāng)兩者速度達(dá)到相等時(shí)有
解得,,此過(guò)程中,B物體的位移為
B與地面摩擦產(chǎn)生的熱量為
B、C共速后,兩物體一起向右做減速運(yùn)動(dòng)直到速度減為0,此過(guò)程中兩物體加速度為
兩物體速度減為0時(shí)的位移為
故B與地面摩擦產(chǎn)生的熱量為
故B與地面 摩擦產(chǎn)生的總熱量為
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖,用“碰撞實(shí)驗(yàn)器”可以驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律,即研究?jī)蓚(gè)小球在軌道水平部分碰撞前后的動(dòng)量關(guān)系。
(1)實(shí)驗(yàn)中,直接測(cè)定小球碰撞前后的速度是不容易的,但是,可以通過(guò)僅測(cè)量________(填選項(xiàng)前的符號(hào)),間接地解決這個(gè)問(wèn)題。
A.小球開(kāi)始釋放高度h
B.小球拋出點(diǎn)距地面的高度H
C.小球做平拋運(yùn)動(dòng)的射程
(2)圖中O點(diǎn)是小球拋出點(diǎn)在地面上的垂直投影。實(shí)驗(yàn)時(shí),先將入射球m1多次從斜軌上S位置由靜止釋放,找到其平均落地點(diǎn)的位置P,測(cè)量平拋射程OP。然后,把被碰小球m2靜止于軌道的水平部分,再將入射小球m1從斜軌上S位置由靜止釋放,與小球m2相撞,并多次重復(fù)。(小球質(zhì)量關(guān)系滿足m1> m2)
接下來(lái)要完成的必要步驟是__________。(填選項(xiàng)前的符號(hào))
A.用天平測(cè)量?jī)蓚(gè)小球的質(zhì)量m1、m2
B.測(cè)量小球m1開(kāi)始釋放高度h
C.測(cè)量拋出點(diǎn)距地面的高度H
D.分別找到m1、m2相碰后平均落地點(diǎn)的位置M、N
E.測(cè)量平拋射程OM、ON
(3)若兩球相碰前后的動(dòng)量守恒,其表達(dá)式可表示為______________________[用(2)中測(cè)量的量表示]。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖,光滑水平面上固定著一對(duì)豎直放置的平行金屬板G和H。在靠近金屬板G右壁固定一個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的小球C,其質(zhì)量為 MC=0.01kg、帶電量為q=+1×10-5C。G、H兩板間距離為d=10cm,板H下方開(kāi)有能讓小球C自由通過(guò)的小洞。質(zhì)量分別為MA=0.01kg和MB=0.02kg的不帶電絕緣小球A、B用一輕質(zhì)彈簧連接,并用細(xì)線栓連使彈簧處于壓縮狀態(tài),靜放在H板右側(cè)的光滑水平面上,如圖a所示,F(xiàn)將細(xì)線燒斷,小球A、B在彈簧作用下做來(lái)回往復(fù)運(yùn)動(dòng)(A球不會(huì)進(jìn)入G、H兩板間)。以向左為速度的正方向,從燒斷細(xì)線斷開(kāi)后的某時(shí)刻開(kāi)始計(jì)時(shí),得到A球的速度—時(shí)間圖象如圖(b)所示。
(1)求在時(shí)刻小球B的速度,并在圖(b)中大致畫(huà)出B球的速度—時(shí)間圖象;
(2)若G、H板間是電場(chǎng)強(qiáng)度為E=8×104V/m的勻強(qiáng)電場(chǎng),在某時(shí)刻將小球C釋放,則小球C離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)的速度為多大?
(3)若小球C以離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)的速度向右勻速運(yùn)動(dòng),它將遇到小球A,并與之結(jié)合在一起運(yùn)動(dòng),試定量分析在各種可能的情況下彈簧的最大彈性勢(shì)能(即最大彈性勢(shì)能的范圍)。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖。水平放置的平行板電容器上極板帶正電,所帶電荷量為,板間距離為,上極板與靜電計(jì)相連,靜電計(jì)金屬外殼和電容器下極板都接地。在兩極板正中間點(diǎn)有一個(gè)靜止的帶電油滴,所帶電荷量絕對(duì)值為。靜電力常量為k,下列說(shuō)法正確的是
A.油滴帶正電
B.油滴受到的電場(chǎng)力大小為
C.若僅將上極板平移到圖中虛線位置,則靜電計(jì)指針張角減小
D.若僅將上極板平移到圖中虛線位置,則油滴將加速向上運(yùn)動(dòng)
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】下列說(shuō)法正確的是
A.單擺做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的周期跟擺長(zhǎng)和擺球質(zhì)量均有關(guān)
B.在機(jī)械波的傳播過(guò)程中,介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向可能和波的傳播方向平行
C.兩列波發(fā)生干涉現(xiàn)象,在振動(dòng)加強(qiáng)的區(qū)域,質(zhì)點(diǎn)的位移總是最大
D.機(jī)械波的頻率、波長(zhǎng)和波速三者滿足的關(guān)系,對(duì)電磁波也適用
E.分別照射同一雙縫干涉裝置,黃光的干涉條紋間距大于藍(lán)光的干涉條紋間距
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】被譽(yù)為“中國(guó)天眼”的射電望遠(yuǎn)鏡FAST自工作以來(lái),已經(jīng)發(fā)現(xiàn)43顆脈沖星,為我國(guó)天文觀測(cè)做出了巨大的貢獻(xiàn)。脈沖星實(shí)質(zhì)是快速自轉(zhuǎn)的中子星,中子星每自轉(zhuǎn)一周,它的磁場(chǎng)就會(huì)在空間劃一個(gè)圓,而且掃過(guò)地球一次,地球就會(huì)接收到一個(gè)射電脈沖。若觀測(cè)到某個(gè)中子星的射電脈沖周期為,中子星的半徑為R,引力常量為G,則下列說(shuō)法正確的是
A.中子星的質(zhì)量為
B.中子星的密度為
C.中子星的第一宇宙速度為
D.若上述中子星赤道上的物體恰好處于完全失重狀態(tài),則該中子星的密度為
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,物體M與傾角為的傳送帶均保持靜止,當(dāng)傳送帶以大小為的加速度順時(shí)針運(yùn)動(dòng)時(shí),物體M恰好能與傳送帶保持相對(duì)靜止;當(dāng)傳送帶以大小為的加速度逆時(shí)針運(yùn)動(dòng)時(shí),物體M也恰好能與傳送帶保持相對(duì)靜止。已知重力加速度為g,最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力相等,則下列說(shuō)法正確的是
A.M與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為
B.M與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為
C.傳送帶沿順時(shí)針?lè)较蚣铀龠\(yùn)動(dòng)時(shí),摩擦力對(duì)物體M做正功;傳送帶沿逆時(shí)針?lè)较蚣铀龠\(yùn)動(dòng)時(shí),摩擦力對(duì)物體M做負(fù)功
D.傳送帶沿順時(shí)針?lè)较蚣铀龠\(yùn)動(dòng)時(shí),物體M機(jī)械能增加;傳送帶沿逆時(shí)針?lè)较蚣铀龠\(yùn)動(dòng)時(shí),物體M機(jī)械能減小
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】某同學(xué)要用如圖1所示電路測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻,同時(shí)測(cè)定一段粗細(xì)均勻的電祖絲電阻,實(shí)驗(yàn)器材除滑動(dòng)變阻器K、開(kāi)關(guān)S1、S2、導(dǎo)線若干外,還有如下器材:
A.待測(cè)電源(電動(dòng)勢(shì)約3V,內(nèi)阻約1)
B.待測(cè)電阻絲Rx(約為3)
C.電壓表(0-3V,內(nèi)阻約15k)
D.電壓表(0-3V,內(nèi)阻約3k)
E.電流表(0-0.6A,內(nèi)阻約1)
F.電流表(0-3A,內(nèi)阻約0.5)
實(shí)驗(yàn)主要步驟:
(1)用游標(biāo)卡尺測(cè)電阻絲長(zhǎng)度如圖2所示,則其長(zhǎng)度為_________cm;用螺旋測(cè)微器測(cè)電阻絲直徑如圖3所示,則其直徑為_________mm。
(2)將滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值調(diào)到最大,閉合S1,將S2接1。
①逐漸減小滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值,記下電壓表的示數(shù)U和相應(yīng)電流表的示數(shù)I;
②以U為縱坐標(biāo),I為橫坐標(biāo),作U-I圖線如圖4中甲所示(U、I都用國(guó)際單位);
③求出甲圖線斜率的絕對(duì)值k1和在橫軸上的截距a。
(3)將S2接2重復(fù)以上操作步驟,作U-I圖線如圖4中乙所示,求出乙圖線斜率的絕對(duì)值k2。
(4)回答下列問(wèn)題:
①電壓表最好選用_________,電流表最好選用_________;(填字母代號(hào))
②若用a、k1和k2表示待測(cè)電源的電動(dòng)勢(shì)E、內(nèi)阻r和待測(cè)電阻Rx的表達(dá)式,則E=_________、r=_________、Rx=_________.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】兩根足夠長(zhǎng)的光滑導(dǎo)軌豎直放置,間距為L,底端接阻值為R的電阻。將質(zhì)量為m的金屬棒懸掛在一個(gè)固定的輕彈簧下端,金屬棒和導(dǎo)軌接觸良好,導(dǎo)軌所在平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直,如圖所示。除電阻R外其余電阻不計(jì),F(xiàn)將金屬棒從彈簧原長(zhǎng)位置由靜止釋放,則
A. 釋放瞬間金屬棒的加速度等于重力加速度g
B. 金屬棒向下運(yùn)動(dòng)時(shí),流過(guò)電阻R的電流方向?yàn)?/span>a→b
C. 金屬棒的速度為v時(shí),所受的按培力大小為F=
D. 電阻R上產(chǎn)生的總熱量等于金屬棒重力勢(shì)能的減少
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