【題目】如圖所示,光滑水平地面上有一上表面粗糙且水平、質(zhì)量為的小車。小車與一固定在地面上的光滑圓弧底端等高且平滑相接。將質(zhì)量為的滑塊置于小車的最左端,F(xiàn)有一質(zhì)量為的滑塊從距離小車的水平面高度為處的光滑軌道由靜止下滑;瑝K碰撞后立即粘在一起運(yùn)動(dòng),最終沒有滑落小車。整個(gè)過程中滑塊都可以視為質(zhì)點(diǎn);瑝K與小車之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為,取,求:

(1)滑塊粘在一起后和小車相對(duì)運(yùn)動(dòng)過程中各自加速度的大。

(2)若從碰撞時(shí)開始計(jì)時(shí),則時(shí)間內(nèi),滑塊與小車因摩擦產(chǎn)生的熱量為多少?

【答案】(1),;(2)

【解析】

1)滑塊粘在一起后,滑塊和小車都向右運(yùn)動(dòng),設(shè)它們的加速度分別為由牛頓第二定律可得

滑塊

得:

,

對(duì)小車

得:

;

2)設(shè)滑塊滑到圓弧底端時(shí)的速度為,由機(jī)械能守恒定律可得

,

設(shè)碰撞后的共同速度為,由動(dòng)量守恒定律可得:

,

設(shè)在時(shí)間內(nèi),滑塊與小車相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)間為,由相對(duì)靜止時(shí)速度相等可得

,

解得:

1s后物塊和小車相對(duì)靜止向右勻速直線運(yùn)動(dòng),設(shè)在相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)間內(nèi),滑塊和小車的位移分別為,由勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律可得

,

,

設(shè)滑塊與小車相對(duì)運(yùn)動(dòng)的位移為,則有

,

時(shí)間內(nèi),滑塊與小車因摩擦產(chǎn)生的熱量

,

聯(lián)立解得:

。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,內(nèi)壁光滑長(zhǎng)度為4L、橫截面積為S的汽缸A、B,A水平、B豎直固定,之間由一段容積可忽略的細(xì)管相連,整個(gè)裝置置于溫度27℃、大氣壓為p0的環(huán)境中,活塞C、D的質(zhì)量及厚度均忽略不計(jì)。原長(zhǎng)3L、勁度系數(shù)的輕彈簧,一端連接活塞C、另一端固定在位于汽缸A缸口的O點(diǎn)。開始活塞D距汽缸B的底部為3L.后在D上放一質(zhì)量為的物體。求:

①穩(wěn)定后活塞D下降的距離;

②改變汽缸內(nèi)氣體的溫度使活塞D再回到初位置,則氣體的溫度應(yīng)變?yōu)槎嗌?/span>?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲所示,兩平行虛線間存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小、方向與紙面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng),一正方形導(dǎo)線框abcd位于紙面內(nèi),cd邊與磁場(chǎng)邊界平行。已知導(dǎo)線框一直向右做勻速直線運(yùn)動(dòng),速度大小為1m/s,cd邊進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)開始計(jì)時(shí),導(dǎo)線框中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化的圖線如圖乙所示(感應(yīng)電流的方向?yàn)轫槙r(shí)針時(shí),感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)取正)。下列說法正確的是(

A.導(dǎo)線框的邊長(zhǎng)為0.2m

B.勻強(qiáng)磁場(chǎng)的寬度為0.6m

C.磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直紙面向外

D.t=0.2st=0.4s這段時(shí)間內(nèi),c、d間電勢(shì)差為零

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某同學(xué)用如圖甲所示的裝置測(cè)量滑塊A與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù),用手緩慢地提起木板的左端使木板以其右端為圓心緩慢轉(zhuǎn)動(dòng),當(dāng)板與水平方向的夾角時(shí),滑塊A開始沿板下滑。而后將木板和滑塊A平放在水平桌面上,木板固定在桌面上,如圖乙所示,滑塊A左側(cè)彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)為且處于伸長(zhǎng)狀態(tài),右側(cè)通過輕質(zhì)細(xì)繩繞過定滑輪懸掛一輕質(zhì)砝碼盤,滑輪摩擦不計(jì),滑塊的質(zhì)量,連接滑塊的彈簧測(cè)力計(jì)和細(xì)線均水平放置,設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。若緩慢增加盤中的砝碼,使盤中砝碼總質(zhì)量達(dá)到時(shí),將會(huì)出現(xiàn)的情況是

A.A向右運(yùn)動(dòng)

B.木板對(duì)A的摩擦力為

C.木板對(duì)A的摩擦力方向保持不變

D.彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)仍為

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】有一定質(zhì)量的理想氣體,其壓強(qiáng)隨熱力學(xué)溫度的變化的圖象如圖所示,理想氣體經(jīng)歷了的循環(huán)過程。下列分析正確的是( 。

A.過程中氣體吸收熱量

B.四個(gè)狀態(tài)中,只有狀態(tài)時(shí)理想氣體分子的平均動(dòng)能最大

C.過程氣體對(duì)外界做功,并從外界吸收熱量

D.過程中氣體吸收熱量并對(duì)外做功

E.四個(gè)狀態(tài)中,狀態(tài)時(shí)氣體的體積最小

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】A、B兩球沿一直線運(yùn)動(dòng)并發(fā)生正碰,如圖所示為兩球碰撞前、后的位移隨時(shí)間變化的圖象,a、b分別為AB兩球碰前的位移隨時(shí)間變化的圖 象,c為碰撞后兩球共同運(yùn)動(dòng)的位移隨時(shí)間變化的圖象,若A球質(zhì)量是m=2 kg,則由圖判斷下列結(jié)論不正確的是(  )

A. 碰撞前、后A球的動(dòng)量變化量為4 kg·m/s

B. 碰撞時(shí)A球?qū)?/span>B球所施的沖量為-4 N·s

C. 碰撞中A、B兩球組成的系統(tǒng)損失的動(dòng)能為10J

D. A、B兩球碰撞前的總動(dòng)量為3 kg·m/s

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組做“探究加速度和力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)。

(1)用如圖甲所示的裝置做實(shí)驗(yàn),圖中帶滑輪的長(zhǎng)木板放置于水平桌面上,拉力傳感器可直接顯示細(xì)線所受拉力的大小。實(shí)驗(yàn)時(shí),下列操作必要且正確的是__________。

A.將長(zhǎng)木板右端適當(dāng)墊高,使小車前端的滑輪不掛砂桶時(shí),小車能自由勻速滑動(dòng)

B.為了減小誤差,實(shí)驗(yàn)中要保證砂和砂桶的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量

C.實(shí)驗(yàn)時(shí),拉小車前端滑輪的細(xì)線必須保持水平

D.實(shí)驗(yàn)時(shí),使小車靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,先接通電源,再釋放小車,打出一條紙帶,同時(shí)記錄拉力傳感器的示數(shù)

(2)在正確、規(guī)范的操作下,打出一條如圖乙所示的紙帶,每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)沒有畫出來,紙帶上的數(shù)字為相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源的頻率為。則打計(jì)數(shù)點(diǎn)3時(shí),小車的速度大小__________;小車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的加速度大小__________。(結(jié)果均保留三位有效數(shù)字)

(3)帶滑輪的長(zhǎng)木板水平放置,保持小車質(zhì)量不變,改變砂桶里砂的質(zhì)量測(cè)出每次拉力傳感器的示數(shù)和小車對(duì)應(yīng)的加速度,作圖象。下列圖線正確的是_____

A. B. C.D.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲所示,線圈ab中通有如圖乙所示的電流,電流從ab為正方向,那么在0~t0這段時(shí)間內(nèi),用絲線懸掛的鋁環(huán)M中產(chǎn)生感應(yīng)電流,則( 。

A.從左向右看感應(yīng)電流的方向?yàn)轫槙r(shí)針

B.從左向石看感應(yīng)電流的方向?yàn)橄软槙r(shí)針后逆時(shí)針

C.感應(yīng)電流的大小先減小后增加

D.鋁環(huán)與線圈之間一直有磁場(chǎng)力的作用,作用力先向左后向右

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】用如圖甲所示裝置做探究物體的加速度跟力的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)時(shí)保持小車的質(zhì)量不變,用鉤碼所受的重力作為小車受到的合力,用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和小車后端拖動(dòng)的紙帶測(cè)出小車運(yùn)動(dòng)的加速度。

(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)先不掛鉤碼,反復(fù)調(diào)整墊塊的左右位置,直到小車做勻速直線運(yùn)動(dòng),這樣做的目的是__________________________

(2)圖乙為實(shí)驗(yàn)中打出的一條紙帶的一部分,從比較清晰的點(diǎn)跡起,在紙帶上標(biāo)出了連續(xù)的5個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)A、B、CD、E,相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間都有4個(gè)點(diǎn)跡沒有標(biāo)出,測(cè)出各計(jì)數(shù)點(diǎn)到A點(diǎn)之間的距離,如圖所示。已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接在頻率為50 Hz的交流電源兩端,則此次實(shí)驗(yàn)中小車運(yùn)動(dòng)的加速度的測(cè)量值a________ m/s2。(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

(3)實(shí)驗(yàn)時(shí)改變所掛鉤碼的質(zhì)量,分別測(cè)量小車在不同外力作用下的加速度。根據(jù)測(cè)得的多組數(shù)據(jù)畫出aF關(guān)系圖像,如圖丙所示。此圖像的AB段明顯偏離直線,造成此現(xiàn)象的主要原因可能是______。(選填下列選項(xiàng)的序號(hào))

A.小車與平面軌道之間存在摩擦

B.平面軌道傾斜角度過大

C.所掛鉤碼的總質(zhì)量過大

D.所用小車的質(zhì)量過大

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同步練習(xí)冊(cè)答案