【題目】如圖所示,質(zhì)量為m1=1kg的小物塊P置于桌面上的A點并與彈簧的右端接觸(不拴接),輕彈簧左端固定,且處于原長狀態(tài).質(zhì)量M=3.5kg、長L=1.2m的小車靜置于光滑水平面上,其上表面與水平桌面相平,且緊靠桌子右端.小車左端放有一質(zhì)量m2=0.5kg的小滑塊Q.現(xiàn)用水平向左的推力將P緩慢推至B點(彈簧仍在彈性限度內(nèi))時,撤去推力,此后P沿桌面滑到桌子邊緣C時速度為2m/s,并與小車左端的滑塊Q相碰,最后Q停在小車的右端,物塊P停在小車上距左端0.5m處.已知AB間距離L1=5cm,AC間距離L2=90cm,P與桌面間動摩擦因數(shù)μ1=0.4,P、Q與小車表面間的動摩擦因數(shù)μ2=0.1,(g取10m/s2),求:
(1)彈簧的最大彈性勢能;
(2)小車最后的速度v;
(3)滑塊Q與車相對靜止時Q到桌邊的距離.
【答案】
(1)
解:設彈簧的最大彈性勢能為Epm
根據(jù)能量守恒得 ①
得 Epm=5.8J
(2)
解:設物塊P與滑塊Q碰后最終與小車保持相對靜止,其共同速度為v
由動量守恒 m1vc=(m1+m2+M)v ②
v=0.4m/s
(3)
解:設物塊P與滑塊Q碰后速度分別為v1和v2,P與Q在小車上滑行距離分別為S1和S2
P與Q碰撞前后動量守恒 m1vc=m1 v1+m2 v2③
由動能定理 μ2m1gS1+μ2m2gS2= ④
由③④式聯(lián)立得 v1=1m/s
v2=2m/s
方程的另一組解:當 v2′= 時,v1′= ,v1′>v2′不合題意舍去.
設滑塊Q與小車相對靜止時到桌邊的距離為S,Q 在小車上運動的加速度為a
由牛頓第二定律﹣μ2m2g=ma
a=﹣1m/s2
由勻變速運動規(guī)律 S=
S=1.92m
【解析】(1)根據(jù)能量守恒求解彈簧的最大彈性勢能(2)物塊P與滑塊Q碰后最終與小車保持相對靜止由動量守恒求解小車最后的速度(3)P與Q碰撞前后動量守恒列出等式,由動能定理求出物塊P與滑塊Q碰后速度,再由牛頓第二定律和運動學公式求解.
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】(10分)某同學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 V (量程3 V,內(nèi)阻3 kΩ);電流表 A (量程0.5 A,內(nèi)阻0.5 Ω);固定電阻R0(阻值1 000 Ω);滑動變阻器R(阻值0~9.0 Ω);電源E(電動勢5 V,內(nèi)阻不計);開關S;導線若干。
(1)實驗要求能夠?qū)崿F(xiàn)在0~3.8 V的范圍內(nèi)對小燈泡的電壓進行測量,畫出實驗電路原理圖。
(2)實驗測得該小燈泡伏安特性曲線如圖(a)所示。
由實驗曲線可知,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(電動勢4 V,內(nèi)阻1.00 Ω)和題給器材連接成圖(b)所示的電路圖,調(diào)節(jié)滑動變阻器R的阻值,可以改變小燈泡的實際功率。閉合開關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。(結果均保留2位小數(shù))
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【題目】如圖所示,在x軸上方存在垂直紙面向里的磁感應強度為B的勻強磁場,x軸下方存在垂直紙面向外的磁感應強度為 的勻強磁場.一帶負電的粒子從原點O以與x軸成30°角斜向上射入磁場,且在上方運動半徑為R.不計重力,則( )
A.粒子經(jīng)偏轉一定能回到原點O
B.粒子在x軸上方和下方兩磁場中運動的半徑之比為2:1
C.粒子完成一次周期性運動的時間為
D.粒子第二次射入x軸上方磁場時,沿x軸前進3R
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【題目】回答下列問題:
(1)打點計時器工作電源是電源(填“直流”或“交流”),當電源的頻率為50Hz時,每隔秒打一個點
(2)研究勻變速直線運動規(guī)律實驗裝置如圖1所示,右圖給出了打點計時器打出的紙帶,相鄰的兩個計數(shù)點的時間間隔為0.1s,相鄰的兩個計數(shù)點的距離如圖2所示:(本題所有結果保留兩位小數(shù))
① 分析紙帶,可求得打計數(shù)點1、3時小車對應的速度分別為:v1=m/s;v3=m/s.
②根據(jù)紙帶數(shù)據(jù),可求出小車的加速度為a=m/s2 .
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【題目】牛頓說:“如果說我看得遠,那是因為我站在巨人的肩膀上。”20世紀初,“站在”牛頓“肩膀”上觀察時空,并且比他“看得更遠”的科學巨人是
A.拉馬克
B.達爾文
C.居里夫人
D.愛因斯坦
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【題目】質(zhì)量為m=2kg的物體靜止在水平面上,物體與水平面之間的動摩擦因數(shù)μ=0.5,現(xiàn)在對物體施加如圖所示的拉力F=10N,與水平方向夾角θ=37°(sin37°=0.6cos37°=0.8g=10m/s2),經(jīng)t=10s后撤去力F,再經(jīng)過一段時間物體靜止.
求:
(1)撤去力F時物體的速度;
(2)物體運動的總位移.
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【題目】如圖所示,一物體以v0=2m/s的初速度從粗糙斜面頂端下滑到底端用時t=1s,斜面長度L=3m,斜面的傾角θ=30°,重力加速度g=10m/s2 . 求
(1)物體沿斜面下滑的加速度大。
(2)物體滑到斜面底端時的速度大。
(3)物體與斜面間的動摩擦因數(shù).
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【題目】一長輕質(zhì)木板置于光滑水平地面上,木板上放質(zhì)量分別為mA=2kg和mB=1kg的A,B兩物塊,A,B與木板之間的動摩擦因數(shù)都為μ=0.2,水平恒力F作用在A物塊上,如圖所示(重力加速度g=10m/s2),則:( )
A.若F=3N,則物塊A,B發(fā)生相對滑動
B.若F=1.5N,則A物塊所受摩擦力大小為1.0N
C.若F=6N,則B物塊所受摩擦力大小為2N
D.若F=8N,則A物塊的加速度為3.0m/s2
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【題目】半徑為R的固定半圓形玻璃磚的橫截面如圖所示,O點為圓心,OO′為直徑MN的垂線.足夠大的光屏PQ緊靠在玻璃磚的右側且與MN垂直.一束復色光沿半徑方向與OO′成θ=30°角射向O點,已知復色光包含有折射率從n1= 到n2= 的光束,因而光屏上出現(xiàn)了彩色光帶.
(ⅰ)求彩色光帶的寬度;
(ⅱ)當復色光入射角逐漸增大時,光屏上的彩色光帶將變成一個光點,求θ角至少為多少?
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