【題目】如圖所示,水平桌面上質(zhì)量為m的薄木板右端疊放著質(zhì)量也為m的小物塊,整體處于靜止狀態(tài)。己知物塊與木板間的動摩擦因數(shù)為,木板與桌面間的動摩擦因數(shù)為,最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,重力加速度為g。
(1)若使木板與物塊一起以初速度沿水平桌面向右運動,求木板向右運動的最大距離s0;
(2)若對木板施加水平向右的拉力F,為使木板沿水平桌面向右滑動且與物塊間沒有相 對滑動,求拉力F應滿足的條件;
(3)若給木板施加大小為、方向沿水平桌面向右的拉力,經(jīng)過時間,撤去拉力F,此后運動過程中小物塊始終未脫離木板,求木板運動全過程通過的路程s。
【答案】(1)(2)(3)
【解析】
考查牛頓運動定律的應用。
(1)對木板和物塊組成的系統(tǒng),設一起運動的加速度為a0,由牛頓第二定律得:
又:
解得;
(2)設木板和物塊組成的系統(tǒng)一起向右滑動時,最小拉力為Fmin,最大拉力為Fmax,則:
系統(tǒng)受最大拉力時,設加速度為amax,則:
對物塊,有:
解得:
要使木板沿水平桌面向右滑動且與物塊間沒有相對滑動,F應滿足:
(3)由于,所以物塊與木板之間發(fā)生相對滑動。
物塊的加速度:
撤去拉力F時物塊的速度:
設木板加速度為a2,則:
解得:
撤去拉力F時木板的速度:
撤去拉力F后木板的加速度:
設撤去拉力F后,再經(jīng)過時間t1,木塊與木板達到共同速度v,之后再經(jīng)過時間t2,木板停止滑行.則:
解得:
,
達到共同速度后一起運動的加速度:
則
木板運動的總位移:
。
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【題目】一勻強電場的電場強度E隨時間t變化的圖像如圖所示,在該勻強電場中,有一個帶電粒 子于t=0時刻由靜止釋放,若帶電粒子只受電場力作用,則下列說法中正確的是( )
A. 帶電粒子只向一個方向運動 B. 0~2 s內(nèi),電場力的功等于0
C. 4 s末帶電粒子回到原出發(fā)點 D. 2.5~4 s,電場力的沖量等于0
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【題目】如圖所示,啞鈴狀玻璃容器由兩段完全相同的粗管和一段細管連接而成,容器豎直放置。容器粗管的截面積為S1=2cm2,細管的截面積S2=1cm2,開始時粗細管內(nèi)水銀長度分別為h1=h2=2cm。整個細管長為h=4cm,封閉氣體長度為L=6cm,大氣壓強取p0=76cmHg,氣體初始溫度為27。求:
(i)若要使水銀剛好離開下面的粗管,封閉氣體的溫度應為多少K?
(ii)若在容器中再倒入同體積的水銀,且使容器中封閉氣體長度L仍為6cm不變,封閉氣體的溫度應為多少K?
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【題目】滑滑梯是小孩子很喜歡的娛樂活動,滑梯可以等效為斜面模型。如圖所示,質(zhì)量為m的小孩,在滑梯上自由下滑時恰好做勻速直線運動,在小孩自由下滑過程中大人對其施加大小為F(F<mg)的恒力,則下列判斷正確的有( )
A.若F豎直向下,則小孩仍做勻速直線運動
B.若F豎直向上,則小孩仍做勻速直線運動
C.若F沿滑梯向上,則小孩受到的摩擦力減小
D.若F沿滑梯向下,則小孩受到的摩擦力增大
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【題目】如圖1所示,在“驗證動量守恒定律”實驗中,A、B兩球半徑相同。先讓質(zhì)量為m1的A球從斜槽上某一固定位置C由靜止開始滾下,從軌道末端拋出,落到位于水平地面的復寫紙上,在下面的白紙上留下痕跡。重復上述操作10次,得到10個落點痕跡。再把質(zhì)量為m2的B球放在水平軌道末端,讓A球仍從位置C由靜止?jié)L下,A球和B球碰撞后,分別在白紙上留下各自的落點痕跡,重復操作10次。M、P、N為三個落點的平均位置,未放B球時,A球的落點是P點,O點是軌道末端在記錄紙上的豎直投影點,如圖2所示。
(1)為了盡量減小實驗誤差,A球碰后要沿原方向運動,兩個小球的質(zhì)量應滿足m1________m2(選填“>”或“<”)。
(2)實驗中,不容易直接測定小球碰撞前后的速度。但是,可以通過僅測量______(填選項前的符號),間接地解決這個問題。
A.小球開始釋放高度h
B.小球拋出點距地面的高度H
C.小球做平拋運動的水平位移
(3)關于本實驗的條件和操作要求,下列說法正確的是________。
A.斜槽軌道必須光滑
B.斜槽軌道末端必須水平
C.B球每次的落點一定是重合的
D.實驗過程中,復寫紙和白紙都可以移動
(4)已知A、B兩個小球的質(zhì)量m1、m2,三個落點位置與O點距離分別為OM、OP、ON。在實驗誤差允許范圍內(nèi),若滿足關系式________,則可以認為兩球碰撞前后的總動量守恒。
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【題目】如圖所示,三個速度大小不同的同種帶電粒子,沿同一方向從圖中長方形區(qū)域的勻強磁場上邊緣射入,當它們從下邊緣飛出時相對入射方向的偏角分別為、、,則它們在磁場中運動的時間之比為
A. 1:1:1 B. 1:2:3 C. 3:2:1 D. 1::
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【題目】下圖是A、B兩物體沿同一直線運動的v-t圖像,下列說法正確的是( )
A.兩物體運動的加速度相同
B.如果兩物體在t=0時刻從同一點出發(fā),那么在t=4s時A、B會再次相遇
C.如果恰好在第6s末兩物體相遇,則t=0時A在B的前方
D.前4s,A與B的平均速度大小相等,方向相反
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【題目】如圖所示,一個質(zhì)量為m=2.0×10-11kg ,電荷量q=1.0×10-5c 的帶電微粒(重力忽略不計),從靜止開始經(jīng)U1=100V電壓加速后,水平進入兩平行金屬板間的偏轉電場中.金屬板長L=20cm ,兩板間距d=10cm .求:
(1)微粒進入偏轉電場時的速度v是多大?
(2)若微粒射出電場過程的偏轉角θ為30° ,則兩金屬板間的電壓U2 是多大?
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【題目】x=0處的質(zhì)點在t=0時刻開始做簡諧振動,產(chǎn)生的波沿x軸正方向傳播,在t=0.4s時刻形成如圖所示的一個完整波形,求從t=0到t=0.6s時間內(nèi):
(i)波傳播的距離;
(ii)x=處的質(zhì)點振動所通過的路程。
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