【題目】一長(zhǎng)木板置于粗糙水平地面上,木板左端放置一小物塊;在木板右方有一墻壁,木板右端與墻壁的距離為4.5m,如圖(a)所示.t=0時(shí)刻開始,小物塊與木板一起以共同速度向右運(yùn)動(dòng),直至t=1s時(shí)木板與墻壁碰撞(碰撞時(shí)間極短).碰撞前后木板速度大小不變,方向相反;運(yùn)動(dòng)過程中小物塊始終未離開木板.已知碰撞后1s時(shí)間內(nèi)小物塊的v﹣t圖線如圖(b)所示.木板的質(zhì)量是小物塊質(zhì)量的15倍,重力加速度大小g10m/s2.求

1)木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1及小物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2;

2)木板的最小長(zhǎng)度;

3)木板右端離墻壁的最終距離.

【答案】10.10.4.(26.0m36.5m

【解析】試題分析:(1)根據(jù)圖像可以判定碰撞前木塊與木板共同速度為

碰撞后木板速度水平向左,大小也是

木塊受到滑動(dòng)摩擦力而向右做勻減速,

根據(jù)牛頓第二定律有,解得

木板與墻壁碰撞前,勻減速運(yùn)動(dòng)時(shí)間t=1s,位移,

末速度v=4m/s,其逆運(yùn)動(dòng)則為勻加速直線運(yùn)動(dòng)可得,帶入可得

木塊和木板整體受力分析,滑動(dòng)摩擦力提供合外力,即,可得

2)碰撞后,木板向左勻減速,依據(jù)牛頓第二定律有,可得

對(duì)滑塊,則有加速度,滑塊速度先減小到0,

此時(shí),木板向左的位移為, 末速度

滑塊向右位移

此后,木塊開始向左加速,加速度仍為

木塊繼續(xù)減速,加速度仍為

假設(shè)又經(jīng)歷二者速度相等,則有,解得

此過程,木板位移。末速度

滑塊位移此后木塊和木板一起勻減速。

二者的相對(duì)位移最大為

滑塊始終沒有離開木板,所以木板最小的長(zhǎng)度為6m

3)最后階段滑塊和木板一起勻減速直到停止,整體加速度

位移

所以木板右端離墻壁最遠(yuǎn)的距離為

練習(xí)冊(cè)系列答案
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【題目】南朝梁代僧人傅大士,是中國(guó)維摩禪祖師,他有一首很著名的偈詩:“空手把鋤頭,步行騎水牛;人在橋上走,橋流水不流.”其中“橋流水不流”中的“橋流”所選取的參考系是( 。

A. B. C. D. 河岸

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【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(chǎng)可視為水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng),為交流電流表。線圈繞垂直于磁場(chǎng)的水平軸OO′勻速轉(zhuǎn)動(dòng),從圖示位置開始計(jì)時(shí),產(chǎn)生的交變電流隨時(shí)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(dòng)的轉(zhuǎn)速為25r/s

B. 電流表的示數(shù)為10A

C. 1s內(nèi)線圈中電流方向改變了50次

D. 0.01s時(shí)線圈平面與中性面重合

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【題目】兩個(gè)共點(diǎn)力,一個(gè)是40N,另一個(gè)等于F,它們的合力是100N, 則F的大小可能是( )

A. 20N B. 40N C. 80N D. 160N

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【題目】在電場(chǎng)中的某點(diǎn)放了一個(gè)正電荷,受到的電場(chǎng)力向左,若放了負(fù)電荷,受到電場(chǎng)力向右,則下列說法正確的是:

A. 放正電荷時(shí),該點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)方向向左; B. 放負(fù)電荷時(shí),該點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)方向向右;

C. 若放中性的物體,則電場(chǎng)力為0; D. 若放中性的物體,則場(chǎng)強(qiáng)為0。

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【題目】如圖(a)所示,面積S0.2 m2、匝數(shù)n630匝、總電阻r1.0 Ω的線圈處在變化的磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t按圖(b)所示規(guī)律變化,方向垂直線圈平面.圖(a)中的傳感器可看成一個(gè)純電阻R,并標(biāo)有“3V 0.9 W”,滑動(dòng)變阻器R0上標(biāo)有“10 Ω 1 A”,求:

(1)設(shè)磁場(chǎng)垂直紙面向外為正方向,試判斷通過電流表的電流方向;

(2)為了保證電路的安全,求電路中允許通過的最大電流;

(3)若滑動(dòng)變阻器觸頭置于最左端,為了保證電路的安全,圖(b)中的t0最小值是多少?

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【題目】利用如下圖實(shí)驗(yàn)裝置探究重物下落過程中動(dòng)能與重力勢(shì)能的轉(zhuǎn)化問題。實(shí)驗(yàn)操作步驟如下:

A.按實(shí)驗(yàn)要求安裝好實(shí)驗(yàn)裝置;

B.使重物靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,接著先接通電源,后放開紙帶,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一系列的點(diǎn);

C.下面左圖為一條符合實(shí)驗(yàn)要求的紙帶,O點(diǎn)為打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的第一點(diǎn)。分別測(cè)出若干連續(xù)點(diǎn)A、B、C……O點(diǎn)之間的距離h1、h2、h3……

(1)已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)周期為T,重物質(zhì)量為m,重力加速度為g,結(jié)合實(shí)驗(yàn)中所測(cè)得的h1、h2h3,可得紙帶從O點(diǎn)下落到B點(diǎn)的過程中,重物增加的動(dòng)能為____ ,減少的重力勢(shì)能為______。

(2)取打下O點(diǎn)時(shí)重物的重力勢(shì)能為零,計(jì)算出該重物下落不同高度h時(shí)所對(duì)應(yīng)的動(dòng)能重力勢(shì)能 ,建立坐標(biāo)系,橫軸表示h,縱軸表示,根據(jù)測(cè)得的數(shù)據(jù)在圖中繪出圖線I和圖線。已求得圖線I斜率的絕對(duì)值為 k1,圖線的斜率的絕對(duì)值為k2。則可求出重物和紙帶下落過程中所受平均阻力與重物所受重力的比值為 ______(用 k1k2表示)。

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【題目】如圖所示,金屬桿從離地高為0.8m處從靜止開始沿弧形軌道下滑,軌道的水平部分有豎直向上磁感應(yīng)強(qiáng)度為的勻強(qiáng)磁場(chǎng),水平軌道足夠長(zhǎng),其上原來放一個(gè)金屬桿。已知桿的質(zhì)量為1kg,桿的質(zhì)量為3kg,不計(jì)一切摩擦,桿、的電阻之比為:=1:2,其余電阻不計(jì),g取10m/s2,以下說法正確的是( )

A. 的最終速度都為零

B. b桿的最終速度為1m/s

C. 整個(gè)過程b桿產(chǎn)生的熱量為4J

D. 整個(gè)過程產(chǎn)生的總熱量為8J

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【題目】如圖所示,在光滑水平面上豎直固定一半徑為R的光滑半圓槽軌道,其底端恰與水平面相切。質(zhì)量為m的小球以大小為v0的初速度經(jīng)半圓槽軌道最低點(diǎn)B滾上半圓槽,小球恰能通過最高點(diǎn)C后落回到水平面上的A點(diǎn)。(不計(jì)空氣阻力,重力加速度為g)求:

(1)小球通過B點(diǎn)時(shí)對(duì)半圓槽的壓力大;

(2)A、B兩點(diǎn)間的距離;

(3)小球落到A點(diǎn)時(shí)的速度方向(請(qǐng)用速度與水平方向的夾角的正切表示).

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