如圖所示,A是置于光滑水平面上的表面絕緣、質(zhì)量m1="1" kg的小車,小車的左端放置有一個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的、質(zhì)量m2=2 kg、電荷量q=+1×10-4 C的小物塊B,距小車右端s=2 m處有一豎直的墻壁。小車所在空間有一個(gè)可以通過(guò)開關(guān)控制其有、無(wú)的水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為E=3×104N/C。若小車A和小物塊B一起由靜止開始運(yùn)動(dòng),且在小車與墻壁碰撞的瞬間撤去電場(chǎng);碰撞時(shí)間忽略不計(jì),碰撞過(guò)程無(wú)機(jī)械能的損失;小物塊B始終未到達(dá)小車A的右端,它們之問(wèn)的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.2,最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。小車不帶電,g取10 m/s2。求:
(1)有電場(chǎng)作用時(shí)小車A所受的摩擦力大小和方向?
(2)小車A第一次與墻壁相碰后向左運(yùn)動(dòng)的最遠(yuǎn)距離為多少?
(3)小車A第二次與墻壁相碰時(shí)的速度為多少?
(4)要使小物塊B最終不滑離小車A,小車的長(zhǎng)度至少多長(zhǎng)?
(1)假設(shè)小車A與小物塊B相對(duì)靜止,以A、B整體為研究對(duì)象
由牛頓第二定律得qE=(m1+m2)a (1分)
解得a=1 m/s2 (1分)
再以小車A為研究對(duì)象,設(shè)它受到的靜摩擦力為,A、B之間的最大靜摩擦力為,
由牛頓第二定律得 (2分)
因<,故假設(shè)成立。小車A所受的摩擦力大小為1N,方向水平向右 (2分)
(2)設(shè)小車A和小物塊B第一次與墻壁相碰前瞬間的速度為。
由運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律有 (1分)
解得 (1分)
小車A與墻壁相碰后瞬間速度大小不變,方向向左,小物塊B速度不變。由于B的動(dòng)
量大于A的動(dòng)量,因此A向左做勻減速運(yùn)動(dòng)的速度減為零時(shí),向左運(yùn)動(dòng)的距離最遠(yuǎn),設(shè)這個(gè)距離為
由動(dòng)能定理有 (1分)
解得 (2分)
(3)接著小車A又向右做初速度為零的勻加速運(yùn)動(dòng),假設(shè)小車A和小物塊B先達(dá)到共同速度后再與墻壁相碰,且設(shè)第二次與墻壁相碰前瞬間的速度為共
由動(dòng)量守恒定律得 (2分)
解得 (1分)
設(shè)小車A由速度為零到達(dá)到共同速度所通過(guò)的距離為s2
由動(dòng)能定理有 (1分)
解得,所以,假設(shè)成立 (1分)
(4)小車A與小物塊B最終將停止在墻角處,設(shè)小車至少長(zhǎng)L
由能量守恒定律得 (2分)
代入數(shù)據(jù)得L="1.5" m (2分)
解析
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
A.到達(dá)O處光的強(qiáng)度會(huì)明顯減弱
B.到達(dá)O處光的強(qiáng)度不會(huì)明顯減弱
C.將偏振片B轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度,使得O處光強(qiáng)度最大,偏振片B轉(zhuǎn)過(guò)的角度等于α
D.將偏振片A轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度,使得O處光強(qiáng)度最大,偏振片A轉(zhuǎn)過(guò)的角度等于α
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科目:高中物理 來(lái)源:人教版高三物理光的折射全反射專項(xiàng)訓(xùn)練 題型:填空題
折射率為n、長(zhǎng)度為L的玻璃纖維置于空氣中,若從A
端射入的光線能在玻璃纖維中發(fā)生全反射,最后從B端
射出,如圖所示,求:
(1)光在A面上入射角的最大值.
(2)若光在纖維中恰能發(fā)生全反射,由A端射入到從B端
射出經(jīng)歷的時(shí)間是多少?
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科目:高中物理 來(lái)源:2010年江西省吉安市高二下學(xué)期期末考試物理試題 題型:選擇題
奶粉的碳水化合物(糖)的含量是一個(gè)重要指標(biāo),利用旋光儀這種儀器可以用來(lái)測(cè)量糖溶液的濃度,從而測(cè)定含糖量。其原理是:偏振光通過(guò)糖的水溶液后,若迎著射來(lái)的光線看,偏振光的偏振方向會(huì)以傳播方向?yàn)檩S線,旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度θ,這一角度稱為“旋光角”,θ的值與糖溶液的濃度有關(guān),將θ的測(cè)量值與標(biāo)準(zhǔn)值相比較,就能確定被測(cè)樣品的含糖量了。如圖所示,S是自然光源,A、B是偏振片,繞中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)偏振片B,便到達(dá)O處的光最強(qiáng),然后將被測(cè)樣品P置于A、B之間。則下列說(shuō)法中正確的是( )
A.到達(dá)O處光的強(qiáng)度會(huì)明顯減弱
B.到達(dá)O處光的強(qiáng)度不會(huì)明顯減弱
C.將偏振片B轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度,使得O處光的強(qiáng)度最大,則偏振片B轉(zhuǎn)過(guò)的角度等于θ
D.將偏振片A轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度,使得O處光的強(qiáng)度最大,則偏振片A轉(zhuǎn)過(guò)的角摩等干θ
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