【題目】如圖所示,固定在水平面上的斜面體傾角為θ=37°,斜面足夠長。長為L、質(zhì)量為m的長木板B放在斜面頂端,長為L、質(zhì)量為m的木板C也放在斜面上,B、C均處于鎖定狀態(tài)。木板B與斜面間的動摩擦因數(shù)為μ2=0.5,B、C兩木板厚度相同,兩板間距離為L.將質(zhì)量為m的物塊A(可視為質(zhì)點)輕放在長木板B的頂端,同時解除木板B的鎖定,A、B均從靜止開始做勻加速直線運動。當木板BC剛好要相碰時,解除木板C的鎖定,此時物塊A剛好要滑離木板B,已知木板BC相碰后粘在一起(碰撞時間極短),重力加速度為g,sin37°=0.6,求:

1)物塊AB間的動摩擦因數(shù)μ1

2)從開始運動到BC剛好要相碰,系統(tǒng)因摩擦產(chǎn)生的熱量Q

3)若B、C碰撞后,BC整體和A都恰好做勻速運動,求AC上滑行的時間。

【答案】1)物塊AB間的動摩擦因數(shù)為;(2)從開始運動到BC剛好要相碰,系統(tǒng)因摩擦產(chǎn)生的熱量QmgL;(3AC上滑行的時間為

【解析】

1)設(shè)AB勻加速時的加速度大小分別為a1a2,BC前運動的時間為t1

AB分別用牛頓第二定律有:

mgsinθ-μ1×mgcosθ=ma1

mgsinθ+μ1×mgcosθ-μ2m+mgcosθ=ma2

2L=a1

L=

求得

2AB上滑動時因摩擦產(chǎn)生的熱量為

Q1=μ1×mgcosθL

從開始運動到BC剛好要相碰時的一段時間內(nèi),B與斜面間的摩擦產(chǎn)生的熱量

Q2=μ2×mgcosθL

此時整個系統(tǒng)因摩擦產(chǎn)生的熱量Q=Q1+Q2

聯(lián)立解得:Q=mgL

3)由(1)問求得物塊A滑動的加速度大小為a1=

木板B運動的加速度大小為a2=g

BC剛要相碰時,A,B運動的時間t1=

BC相碰前一瞬間,A的速度大小v1=a1t1=

B的速度大小v2=a2t1=

BC碰撞的過程動量守恒。設(shè)碰撞粘在一起的一瞬間,B,C的共同速度為v3,

根據(jù)動量守恒定律有mv2=m+mv3

求得v3=

由題意碰后,ABC都做勻速運動

設(shè)物塊A在板C上滑行的時間為t2,則t2==

練習(xí)冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】為了研究光敏電阻在室內(nèi)正常光照射和室外強光照射時電阻的大小關(guān)系,某同學(xué)用如圖甲所示的電路進行實驗,得出兩種U-I圖線,如圖乙所示.

(1)根據(jù)U-I圖線可知強光光照射時光敏電阻的阻值為________Ω,正常照射時電阻為________Ω;

(2)若實驗中所用電壓表的內(nèi)阻約為5 kΩ,毫安表的內(nèi)阻約為100 Ω,考慮到電表內(nèi)阻對實驗結(jié)果的影響,此實驗中________(選填正常光照射時強光照射時”)測得的電阻誤差較大.若測量這種光照下的電阻,則需將實物圖中毫安表的連接方式采用________(選填內(nèi)接外接”)法進行實驗,實驗結(jié)果較為準確.

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【題目】氣墊導(dǎo)軌是常用的一種實驗儀器,它是利用氣泵將壓縮空氣通過導(dǎo)軌的眾多小孔高速噴出,在導(dǎo)軌與滑塊之間形成薄薄一層氣墊,使滑塊懸浮在導(dǎo)軌上.由于氣墊的摩擦力極小,滑塊在導(dǎo)軌上的運動可很好地近似為沒有摩擦的運動.我們可以用固定在氣墊導(dǎo)軌上的光電門A、B和光電計時裝置,以及帶有I形擋光條的滑塊C、D來驗證動量守恒定律.已知I形擋光條的持續(xù)擋光寬度為L,實驗裝置如題圖所示,采用的實驗步驟如下:

a.調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌底座螺母,觀察導(dǎo)軌上的氣泡儀,使導(dǎo)軌成水平狀態(tài);

b.在滑塊C、D間放入一個輕質(zhì)彈簧,用一條橡皮筋捆綁箍住三者成一水平整體,靜置于導(dǎo)軌中部;

c.將光電門盡量靠近滑塊C、D兩端;

d.燒斷捆綁的橡皮筋,使滑塊C、D在彈簧作用下分離,分別通過光電門A、B;

e.由光電計時器記錄滑塊C第一次通過光電門AI形擋光條持續(xù)擋光的時間tC,以及滑塊D第一次通過光電門BI形擋光條持續(xù)擋光的時間tD

①實驗中還應(yīng)測量的物理量是 _________________________________;

②根據(jù)上述測量的實驗數(shù)據(jù)及已知量,驗證動量守恒定律的表達式是___________________________;

上式中算得的C、D兩滑塊的動量大小并不完全相等,產(chǎn)生誤差的主要原因是 ___________

③利用上述實驗數(shù)據(jù)_____________(填寫”)測出被壓縮彈簧的彈性勢能的大。咳缒,請寫出計算表達式:_______________________________________。若不能說明理由

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【題目】如圖所示,裝置的左邊AB部分是長為L11m的水平面,一水平放置的輕質(zhì)彈簧左端固定并處于原長狀態(tài)。裝置的中間BC部分是長為L22m的水平傳送帶,它與左右兩邊的臺面等高,并能平滑對接,傳送帶始終以v2m/s的速度順時針轉(zhuǎn)動。裝置的右邊是一光滑的曲面,質(zhì)量m1kg的小滑塊從其上距水平臺面h1mD處由靜止釋放,滑塊向左最遠到達O點,OA間距x0.1m,并且彈簧始終處在彈性限度內(nèi)。已知物塊與傳送帶及左邊水平面之間的摩擦因數(shù)μ0.25,取g10m/s2。

1)求滑塊第一次到達C點時速度大小;

2)求彈簧獲得的最大彈性勢能;

3)求滑塊再次回到右邊曲面部分所能到達的最大高度。

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【題目】如圖所示,長木板C質(zhì)量為mc0.5kg,長度為l2m,靜止在光滑的水平地面上,木板兩端分別固定有豎直彈性擋板D、E(厚度不計),P為木板C的中點,一個質(zhì)量為mB480g的小物塊B靜止在P點,F(xiàn)有一質(zhì)量為mA20g的子彈A,以v0100m/s的水平速度射入物塊B并留在其中(射入時間極短),已知重力加速度g10m/s2

1)求子彈A射入物塊B后的瞬間,二者的共同速度;

2A射入B之后,若與擋板D恰好未發(fā)生碰撞,求BC間的動摩擦因數(shù)μ1

3)若BC間的動摩擦因數(shù)μ20.05B能與擋板碰撞幾次?最終停在何處?

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【題目】水平力F方向確定,大小隨時間的變化如圖所示;用力F拉靜止在水平桌面上的小物塊,在F0開始逐漸增大的過程中,物塊的加速度a隨時間變化的圖象如圖所示。重力加速度大小為10m/s2.問在04s時間內(nèi),合外力對小物塊做的功為(  )

A. 24JB. 12JC. 8JD. 6J

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A. 0 B.

C. D.

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