11.如圖所示,光滑水平面上放一質量為M的木板,開始時木板用銷釘固定,一質量為m的小木塊(可視為質點),以水平初速度v0滑上木板,測得了木塊滑出木板時的速度恰好為$\frac{v_0}{2}$.若去掉固定木板的銷釘,同樣的木塊仍以v0滑上木板,則木塊滑出木板后速度變?yōu)?\frac{{v}_{0}}{3}$.木板質量與木塊質量的比值為( 。
A.2:1B.16:5C.3:1D.8:5

分析 對滑塊分析,由功能關系可求得由于摩擦產生內能; 木塊可滑動時,系統(tǒng)動量守恒,根據(jù)動量守恒定律以及功能關系列式,聯(lián)立求解即可明確兩物體質量間的關系.

解答 解:根據(jù)功能關系可知,木板固定時,木塊的動能部分轉化為內能;
內能Q=$\frac{1}{2}$mv02-$\frac{1}{2}$m($\frac{{v}_{0}}{2}$)2=$\frac{3}{8}m{v}_{0}^{2}$
當木板可滑動時,由于地面光滑,故系統(tǒng)動量守恒,設向右為正方向,則有:
mv0=m$\frac{{v}_{0}}{3}$+Mv
木塊最終滑出木板,產生的內能仍為Q,則由功能關系可知:
$\frac{1}{2}$mv02=$\frac{1}{2}$m($\frac{{v}_{0}}{3}$)2+$\frac{1}{2}$Mv2
聯(lián)立以上各式可得:
M:m=16:5.
故B正確,ACD錯誤.
故選:B.

點評 本題考查了動量守恒以及功能關系的應用,解題的關鍵在于明確能量轉化關系,知道兩種情況下相對位移相等,因此產生的內能相等.

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

1.在下列學生實驗中,需要用到打點計時器的實驗有( 。
A.“探究求合力的方法”B.“探究加速度與力、質量的關系”
C.“探究做功與物體速度變化的關系”D.“探究作用力與反作用力的關系”

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

2.如圖所示,光滑平行的金屬導軌水平放置,間距L=0.2m,其左端接有R=1Ω的定值電阻,磁感應強度大小為B=0.5T的勻強磁場垂直于導軌平面向下.導體棒MN垂直靜置在導軌上,不計導軌和導體棒的電阻.在平行于導軌的變力F=1+0.1t(N)的作用下,導體棒由靜止開始向右做勻加速運動,運動過程中導體棒與導軌始終接觸良好,則下列說法中正確的是( 。
A.導體棒的質量為1 kg
B.導體棒的質量為0.1 kg
C.導體棒的加速度為1 m/s2
D.導體棒由靜止開始運動10 s過程通過定值電阻的電荷量為50 C

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

19.某實驗小組的同學應用如圖甲所示的實驗裝置探究“功與速度變化的關系”.
(1)依據(jù)實驗原理,小李同學設計了如下的主要實驗步驟,其中錯誤的是BC.
A.安裝好實驗器材
B.放小車的長木板應該盡量使其水平
C.第一次先用一條橡皮筋做實驗,測量獲得的速度v1,此時橡皮筋對小車做的功為W,換用2條、3條、4條…同樣的橡皮筋做實驗,每次橡皮筋的拉伸長度可以不一致,讓小車由靜止釋放,測出v2、v3、v4…,對應的橡皮筋對小車所做的功為2W、3W、4W…,將數(shù)據(jù)記入表格中
D.分析數(shù)據(jù),嘗試作出W-v和W-v2圖象,探究W與v的關系
(2)小黃同學應用正確的方法和操作后,得到了下表的實驗數(shù)據(jù),請你在圖乙所示的坐標系中畫出W-v2圖象;
W(一條橡皮筋
做的功作為功
的單位)
12345
v2(m2/s20.501.011.511.992.50

實驗所得的結論是力對物體所做的功與速度的平方成正比.

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

6.在“用插針法測玻璃磚折射率“的實驗中,玻璃磚的ab邊與a′b′邊相互平行,aa′邊與bb′邊不平行.某同學在白紙上仔細畫出了玻璃磚的兩條邊線aa′和bb′,如圖所示.
(1)實驗時,先在玻璃磚的一側插兩枚大頭針P1和P2以確定入射光線AO.接著,眼睛在玻璃磚的另一側(選填“同一側”、“另一側”)觀察所插的兩枚大頭針P1和P2,同時通過插第三、第四枚大頭針來確定從玻璃磚射出的光線.
(2)實驗中是否要求四枚大頭針的針帽在同一視線上?否(填“是”或“否”)
(3)下列操作可以減小實驗誤差的是AC (填字母代號)
A.適當增大大頭針P1、P2的間距
B.選擇玻璃磚相互平行的ab、a′b′邊來測量
C.選用盡可能細的筆畫線
D.使AO的入射角接近于90°.

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

16.示波管是示波器的核心部分,它主要由電子槍、偏轉系統(tǒng)和熒光屏三部分組成,如圖甲所示.電子槍具有釋放電子并使電子聚集成束以及加速的作用;偏轉系統(tǒng)使電子束發(fā)生偏轉;電子束打在熒光屏上形成光跡.這三部分均封裝于真空玻璃殼中.已知電子的電荷量e=1.6×10-19 C,質量m=0.91×10-31kg,電子所受重力及電子之間的相互作用力均可忽略不計,不考慮相對論效應.

(1)電子槍的三級加速可簡化為如圖乙所示的加速電場,若從陰極逸出電子的初速度可忽略不計,要使電子被加速后的動能達到16×10-16J,求加速電壓U0為多大;
(2)電子被加速后進入偏轉系統(tǒng),若只考慮電子沿Y(豎直)方向的偏轉情況,偏轉系統(tǒng)可以簡化為如圖丙所示的偏轉電場.偏轉電極的極板長l=4.0cm,兩板間距離d=1.0cm,極板右端與熒光屏的距離L=18cm,當在偏轉電極上加u=480sin100πtV的正弦交變電壓時,如果電子進入偏轉電場的初速度v0=3.0×107m/s,求電子打在熒光屏上產生亮線的最大長度;
(3)如圖14甲所示,電子槍中燈絲用來加熱陰極,使陰極發(fā)射電子.控制柵極的電勢比陰極的電勢低,調節(jié)陰極與控制柵極之間的電壓,可控制通過柵極電子的數(shù)量.現(xiàn)要使打在熒光屏上電子的數(shù)量增加,應如何調節(jié)陰極與控制柵極之間的電壓.電子槍中A1、A2和A3三個陽極除了對電子加速外,還共同完成對電子的聚焦作用,其中聚焦電場可簡化為如圖丁所示的電場,圖中的虛線是該電場的等勢線.請簡要說明聚焦電場如何實現(xiàn)對電子的聚焦作用.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

3.四個相同的電流表分別改裝成兩個安培表和兩個電壓表,安培表A1的量程大于A2的量程,電壓表V1的量程大于V2的量程,把它們按右圖接入電路( 。
A.A1的讀數(shù)比A2的讀數(shù)大
B.V1讀數(shù)比V2讀數(shù)大
C.A1的指針偏轉角度比A2指針偏轉角度大
D.V1指針偏轉角度比v2偏轉角度大

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

20.一輛汽車在平直的路面上以10m/s的速度勻速前進,某一時刻因某原因緊急剎車,汽車輪胎立即抱死向前做勻減速直線運動.已知剎車過程汽車的加速度的大小為2.5m/s2,則從汽車開始剎車時計算,6s內汽車前進的距離為多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

1.待測電阻Rx的阻值約為20Ω,現(xiàn)要測量其阻值,實驗室提供器材如下:
A.電流表A1(量程150mA,內阻r1約為10Ω)  
B.電流表A2(量程20mA,內阻r 2=30Ω);
C.電壓表V(量程15V,內阻約為3000Ω);  
D.定值電阻R0=100Ω;
E.滑動變阻器R(阻值范圍0~10Ω,允許最大電流1.0A);
F.電源(電動勢E=4V,內阻不計);          
G.開關S及導線若干.
(1)設計測量Rx的最佳實驗電路,將電路圖畫在實線框內并標明元件符號.
(2)實驗中需要測量的物理量有I1、I2,待測電阻的表達式Rx=$\frac{{I}_{2}({R}_{0}+{r}_{2})}{{I}_{1}-{I}_{2}}$.

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