【題目】如圖所示,質(zhì)量均為m=1 kg的A、B兩物塊靜止放在光滑水平面上,兩物塊靠在一起,中間夾著一小塊火藥。水平面左端墻面上固定著一個(gè)彈性板P,右端緊靠一個(gè)長(zhǎng)為L=10m的水平傳送帶,水平面右端與傳送帶左端M平滑相接,傳送帶以v=2m/s的速度逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。點(diǎn)燃兩物塊間的火藥,火藥爆炸將兩物塊推開(kāi),物塊B以一定的速度滑上傳送帶,且恰好能運(yùn)動(dòng)到傳送帶的右端N點(diǎn)然后返回;物塊A以一定的速度向左滑動(dòng),與彈性板碰撞后返回,接著兩物塊在水平面上相碰并粘在一起。已知重力加速度g=10 m/s2,物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為0.5,物塊與彈性板碰撞過(guò)程沒(méi)有能量損失,不考慮A、B兩物塊的大小,求:
(1)火藥爆炸后,物塊A、B的速度大;
(2)物塊A、B在水平面上相碰粘在一起后的共同速度;
(3)A、B粘在一起后,第一次滑上到滑離傳送帶的過(guò)程中,傳送帶電動(dòng)機(jī)額外消耗的電能為多少。
【答案】(1);(2),方向水平向右;(3)。
【解析】
(1)設(shè)火藥爆炸后,物塊A、B的速度大小分別為v1和v2。取向左為正方向,由動(dòng)量守恒定律得:
mv1-mv2=0
得:
v1=v2
物塊B恰好能到達(dá)傳送帶的右端N點(diǎn),物塊B在傳送帶上做勻減速運(yùn)動(dòng)的加速度大小為:
a=μg=5m/s2
根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有:
解得:
v1=v2=10m/s
(2)設(shè)物塊B在傳送帶上向左先加速后勻速,則加速運(yùn)動(dòng)的位移為:
由于x1<L,假設(shè)成立,因此物塊B以v=2m/s的速度滑上水平面與物塊A發(fā)生碰撞并粘在一起,設(shè)粘在一起后的共同速度大小為v3,取向右為正方向,根據(jù)動(dòng)量守恒定律得:
mv1-mv=2mv3
解得:
v3=4m/s,方向水平向右。
(3)由上述可知,兩物塊粘在一起后先向右減速,后向左加速再勻速?gòu)膫魉蛶ё蠖嘶,兩物塊向右減速滑行所用時(shí)間為:
這段時(shí)間內(nèi)傳送帶運(yùn)動(dòng)的距離為:
x3=vt1=2×0.8m=1.6m
兩物塊向左加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為:
傳送帶運(yùn)動(dòng)的距離為:
x4=vt2=0.8m
因此,A、B粘在一起后,第一次從滑上到滑離傳送帶的過(guò)程中,傳送帶電動(dòng)機(jī)額外多消耗的電能為:
E=μ2mg(x3+x4)
解得:
E=24J
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】小明坐在回家的汽車上,隨意地瞥著窗外的景物,突然,他打了一個(gè)激靈,有沒(méi)有搞錯(cuò):路邊的樹(shù)木正在往后退,這沒(méi)問(wèn)題!可是遠(yuǎn)處的山頭居然在隨車前進(jìn),這怎么可能?!關(guān)于小明的感受,下列分析中你認(rèn)為正確的是
A.小明觀察到路邊的樹(shù)木后退,是選的前進(jìn)的汽車為參考系
B.小明觀察到路邊的樹(shù)木后退,是選的遠(yuǎn)處的山頭為參考系
C.小明觀察到遠(yuǎn)處的山頭前進(jìn),是選的前進(jìn)的汽車為參考系
D.小明觀察到遠(yuǎn)處的山頭前進(jìn),是選的路邊的樹(shù)木為參考系
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】(1)利用甲圖所示裝置研究光的某些現(xiàn)象,下列說(shuō)法正確的是______。
A.若在光屏上得到的圖樣如(a)圖所示,則光源和光屏間放置的是單縫擋板
B.若光源和光屏間放置的是雙縫擋板,光源由紅光換作藍(lán)光后,圖樣的條紋寬度會(huì)變窄
C.若光源和光屏間放置的是三棱鏡,光源能發(fā)出紅、綠、紫三色光,則紅光最有可能照射不到光屏上
D.若光源和光屏間放置的是三棱鏡,光源能發(fā)出紅、綠、紫三色光,則紫光最有可能照射不到光屏上
(2)用雙縫干涉測(cè)量某單色光的波長(zhǎng)時(shí),所得圖樣如乙圖所示,調(diào)節(jié)儀器使分劃板的中心刻線對(duì)準(zhǔn)一條亮條紋A的中心,測(cè)量頭卡尺的示數(shù)如丙圖所示,其讀數(shù)為______mm,移動(dòng)手輪使分劃板中心刻線對(duì)準(zhǔn)另一條亮條紋B的中心,測(cè)量頭卡尺的示數(shù)為18.6mm。已知雙縫擋板與光屏間距為0.6m,雙縫相距0.2mm,則所測(cè)單色光的波長(zhǎng)為______m。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】老師讓學(xué)生觀察一個(gè)物理小實(shí)驗(yàn):一輕質(zhì)橫桿可繞中心點(diǎn)自由轉(zhuǎn)動(dòng),橫桿兩側(cè)各固定一金屬環(huán),其中左環(huán)上有一小缺口。老師拿一條形磁鐵插向其中一個(gè)小環(huán);后又取出插向另一個(gè)小環(huán),同學(xué)們看到的現(xiàn)象是( 。
A.磁鐵插向左環(huán),橫桿發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)
B.磁鐵插向右環(huán),橫桿發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)
C.把磁鐵從左環(huán)中拔出,左環(huán)會(huì)跟著磁鐵運(yùn)動(dòng)
D.把磁鐵從右環(huán)中拔出,右環(huán)不會(huì)跟著磁鐵運(yùn)動(dòng)
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,足夠長(zhǎng)且間距為L的平行金屬導(dǎo)軌水平放置,處在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向垂直導(dǎo)軌平面向下。質(zhì)量均為m、接入電阻均為R的金屬棒ab、cd放在導(dǎo)軌上且與導(dǎo)軌垂直,金屬棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為,用大小等于1.5mg的水平恒力F向右拉金屬棒cd,金屬棒cd相對(duì)于導(dǎo)軌的位移為時(shí)速度達(dá)到最大,已知最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,不計(jì)導(dǎo)軌電阻,重力加速度為g,下列說(shuō)法正確的是( )
A. 恒力F作用的一瞬間,金屬棒cd的加速度大小等于
B. 恒力F作用一段時(shí)間后,金屬棒ab會(huì)向右運(yùn)動(dòng)
C. 金屬棒cd運(yùn)動(dòng)的最大速度大小為
D. 金屬棒cd從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到速度達(dá)到最大經(jīng)過(guò)的時(shí)間
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】某同學(xué)研究小燈泡的伏安特性.所使用的器材有:小燈泡L(額定電壓3.8 V,額定電流0.32 A);電壓表(量程 3 V,內(nèi)阻 3 kΩ);電流表 (量程0.5 A,內(nèi)阻 0.5 Ω);固定電阻R0(阻值1 000 Ω);滑動(dòng)變阻器R(阻值0~9.0 Ω);電源E(電動(dòng)勢(shì)5 V,內(nèi)阻不計(jì));開(kāi)關(guān)S;導(dǎo)線若干.
(1)實(shí)驗(yàn)要求能夠?qū)崿F(xiàn)在0~3.8 V的范圍內(nèi)對(duì)小燈泡的電壓進(jìn)行測(cè)量,畫出實(shí)驗(yàn)電路原理圖_____.
(2)實(shí)驗(yàn)測(cè)得該小燈泡伏安特性曲線如圖(a)所示.
圖(a) 圖(b)
由實(shí)驗(yàn)曲線可知,隨著電流的增加小燈泡的電阻 ________(填“增大”、“不變”或“減小”),燈絲的電阻率 ________(填“增大”、“不變”或“減小”).
(3)用另一電源E0(電動(dòng)勢(shì)4 V,內(nèi)阻1.00 Ω)和題給器材連接成圖(b)所示的電路,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R的阻值,可以改變小燈泡的實(shí)際功率.閉合開(kāi)關(guān)S,在R的變化范圍內(nèi),小燈泡的最小功率為 ________W,最大功率為 ________W(結(jié)果均保留2位小數(shù))
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】要測(cè)量一段阻值大約為5 Ω的均勻金屬絲的電阻率,除刻度尺、螺旋測(cè)微器、電源E(電動(dòng)勢(shì)為3 V、內(nèi)阻約為0.5 Ω)、最大阻值為20 Ω的滑動(dòng)變阻器R、開(kāi)關(guān)一只、導(dǎo)線若干外,還有電流表和電壓表各兩只供選擇:A1(量程1 A、內(nèi)阻約為1 Ω)、A2(量程0.6 A、內(nèi)阻約為2 Ω)、V1(量程3.0 V、內(nèi)阻約為1 000 Ω)、V2(量程15 V、內(nèi)阻約為3 000 Ω)。
(1)用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲的直徑,如圖所示,則金屬絲的直徑為_(kāi)_______mm。
(2)為了使測(cè)量有盡可能高的精度,電流表應(yīng)選________,電壓表應(yīng)選________。
(3)實(shí)驗(yàn)電路已經(jīng)畫出了一部分,如圖所示,但尚未完整,請(qǐng)將該電路完整地連接好(Rx表示待測(cè)電阻)。
(4)若用刻度尺測(cè)得金屬絲的長(zhǎng)度為L(zhǎng),用螺旋測(cè)微器測(cè)得金屬絲的直徑為d,電流表的讀數(shù)為I,電壓表的讀數(shù)為U,則該金屬絲的電阻率表達(dá)式為ρ=________。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】有關(guān)量子理論及相關(guān)現(xiàn)象,下列說(shuō)法中正確的是( )
A.能量量子化的觀點(diǎn)是愛(ài)因斯坦首先提出的
B.在光電效應(yīng)現(xiàn)象中,遏止電壓與入射光的頻率成正比
C.一個(gè)處于n=4激發(fā)態(tài)的氫原子向基態(tài)躍遷時(shí),最多能輻射出3種頻率的光子
D.α射線、β射線、γ射線都是波長(zhǎng)極短的電磁波
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】質(zhì)譜儀在同位素分析、化學(xué)分析、生命科學(xué)分析中有廣泛的應(yīng)用。如圖為一種單聚焦磁偏轉(zhuǎn)質(zhì)譜儀工作原理示意圖,在以O為圓心,OH為對(duì)稱軸,夾角為2α的扇形區(qū)域內(nèi)分布著方向垂直紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。離子源S產(chǎn)生的各種不同正離子束(速度可看成零),經(jīng)加速電壓U0加速后,從A點(diǎn)進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng),如果不加偏轉(zhuǎn)電壓,比荷為的離子將沿AB垂直磁場(chǎng)左邊界進(jìn)入扇形磁場(chǎng),經(jīng)過(guò)扇形區(qū)域,最后從磁場(chǎng)右邊界穿出到達(dá)收集點(diǎn)D,其中,,B點(diǎn)是MN的中點(diǎn),收集點(diǎn)D和AB段中點(diǎn)對(duì)稱于OH軸;如果加上一個(gè)如圖所示的極小的偏轉(zhuǎn)電壓,該離子束中比荷為的離子都能匯聚到D點(diǎn)。試求:
(1)離子到達(dá)A點(diǎn)時(shí)的速度大;
(2)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向;
(3)如果離子經(jīng)過(guò)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)后偏轉(zhuǎn)角為,其磁場(chǎng)中的軌道半徑和在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。
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