【題目】一長(zhǎng)木板在水平地面上運(yùn)動(dòng),從木板經(jīng)過(guò)A點(diǎn)時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí),在t=1.0s時(shí)將一相對(duì)于地面靜止的小物塊輕放到木板上,此后木板運(yùn)動(dòng)的v﹣t圖線(xiàn)如圖所示.己知木板質(zhì)量為物塊質(zhì)量的2倍,物塊與木板間及木板與地面間均有摩擦,物塊與木板間的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,且物塊始終在木板上,取重力加速度的大小g=10m/s2,求:
(1)物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1及木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2;
(2)木板離A點(diǎn)的最終距離;
(3)木板的最小長(zhǎng)度.
【答案】(1)0.20 0.40 (2)7.975m (3)1.125m
【解析】(1)從開(kāi)始,木板與物塊之間的摩擦力使物塊加速,使木板減速,此過(guò)程一直持續(xù)到物塊和木板具有共同速度為止。
由圖可知,在時(shí),物塊和木板具有共同速度,設(shè)到時(shí)間間隔內(nèi),物塊和木板的加速度大小分別為和,則有:
… ①
… ②
式中,為木板在時(shí)速度的大小。
設(shè)物塊和木板的質(zhì)量分別為m、2m,由牛頓第二定律得:
…③
…④
聯(lián)立①②③④式得: ,
(2)設(shè)到時(shí)間間隔內(nèi),木板的加速度為,由牛頓第二定律得: …⑤
得:
逆過(guò)來(lái)看,將木板勻減速過(guò)程看作反向勻加速過(guò)程,則到時(shí)間間隔內(nèi)木板的位移為: … ⑥
代入數(shù)據(jù)解得:
到時(shí)間間隔內(nèi),木板相對(duì)于地面的運(yùn)動(dòng)距離為: … ⑦
代入數(shù)據(jù)解得:
在時(shí)刻后,地面對(duì)木板的摩擦力阻礙木板運(yùn)動(dòng),物塊與木板之間的摩擦力改變方向。設(shè)物塊與木板之間的摩擦力大小為,物塊和木板的加速度大小分別為和,則由牛頓第二定律得: …⑧
…⑨
假設(shè),則;
由⑧⑨式得,與假設(shè)矛盾,故有: …⑩
由⑨⑩式得: ,
在時(shí)刻后,木板相對(duì)于地面的運(yùn)動(dòng)距離為:
代入數(shù)據(jù)解得:
綜上,木板離A點(diǎn)的最終距離
解得:
(3)由(2)分析,物塊的圖象如圖中點(diǎn)劃線(xiàn)所示。由圖可知, 到時(shí)間間隔內(nèi),物塊相對(duì)于木板的位移逐漸增大,而時(shí)刻后,物塊相對(duì)于木板的位移又逐漸減小。到時(shí)間間隔內(nèi),物塊相對(duì)于地面的運(yùn)動(dòng)距離為
代入數(shù)據(jù)解得
木板的最小長(zhǎng)度應(yīng)等于物塊相對(duì)于木板的最大位移的大小,為:
解得。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】質(zhì)量為2kg的質(zhì)點(diǎn)在x﹣y平面上做曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng),在x方向的速度圖象和y方向的位移圖象如圖所示,下列說(shuō)法正確的是( 。
A.質(zhì)點(diǎn)的初速度為3 m/s
B.質(zhì)點(diǎn)做勻變速運(yùn)動(dòng)
C.質(zhì)點(diǎn)所受的合外力為3 N
D.質(zhì)點(diǎn)初速度的方向與合外力方向垂直
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,三個(gè)電阻R1、R2、R3的阻值相同,允許消耗的最大功率分別為8W、6W、4W,此電路中允許消耗的最大功率為
A. 18W B. 16W C. 12W D. 10W
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】某同學(xué)用“探究功與速度變化的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中的裝置,測(cè)小滑塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù),如圖甲所示,水平桌面離地面高度為h,將橡皮筋的兩端固定在桌子邊緣,并且使橡皮筋恰好伸直,將小滑塊置于橡皮筋的中點(diǎn),垂直桌邊緣水平向左移動(dòng)距離s,使橡皮筋產(chǎn)生形變,由靜止釋放后,小滑塊飛離桌面,測(cè)得其平拋的水平射程。改變橡皮筋的條數(shù),重復(fù)實(shí)驗(yàn)。不計(jì)空氣阻力,重力加速度為g。
(1)某次實(shí)驗(yàn)中,小滑塊離開(kāi)桌面后的水平射程為,則該次實(shí)驗(yàn)中小滑塊離開(kāi)桌面時(shí)的速度可表示為_________(使用題中所給物理量的符號(hào)表示);
(2)取橡皮筋對(duì)小滑塊做W為橫坐標(biāo),小滑塊離開(kāi)桌面后的水平射程的平方()為縱坐標(biāo),描點(diǎn)得到一條直線(xiàn)如圖乙所示,直線(xiàn)與橫軸的截距為b,斜率為k,則小滑塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)可表示為_________(使用題中所給物理量的符號(hào)表示)。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】用電流表和電壓表測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中,被測(cè)電源是兩節(jié)干電池串聯(lián)的電池組?晒┻x擇的實(shí)驗(yàn)器材如下:
A. 電流表,量程0—0.6A B. 電壓表,量程0---3V
C. 滑動(dòng)變阻器,0---1000,0.1A D. 滑動(dòng)變阻器,0---20,2A
E. 電鍵一個(gè),導(dǎo)線(xiàn)若干
(1)為了盡量得到較好效果,滑動(dòng)變阻器應(yīng)選__________________。
(2)如圖有甲、乙兩個(gè)可供選擇的電路,應(yīng)選________________電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。因?yàn)殡姳韮?nèi)阻的影響,實(shí)驗(yàn)結(jié)果中_______, __________。(選填“大于”、“等于”或“小于”)
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖,一輕彈簧原長(zhǎng)為2R,其一端固定在傾角為370的固定直軌道AC的底端A處,另一端位于直軌道上B處,彈簧處于自然狀態(tài)。質(zhì)量為m的小物塊P自C點(diǎn)由靜止開(kāi)始下滑,AC=7R,P與直軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ =0.25,重力加速度大小為g。(取sin37°=0.6,cos37°=0.8)
(1)求P第一次運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)速度的大小;
(2)小物塊P自C點(diǎn)由靜止開(kāi)始下滑,最低到達(dá)E點(diǎn)(未畫(huà)出),隨后P沿軌道被彈回,最高點(diǎn)到達(dá)F點(diǎn),AF=4R,求P運(yùn)動(dòng)到E點(diǎn)時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能;
(3)直軌道AC與一半徑為R的光滑圓弧軌道相切于C點(diǎn),斜面與圓弧軌道均在同一豎直面內(nèi)。改變物塊P的質(zhì)量,將P推至E點(diǎn),從靜止開(kāi)始釋放。已知P滑到圓弧軌道后仍可以沿圓弧軌道滑下,求P質(zhì)量的取值范圍。
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【題目】一種測(cè)量稀薄氣體壓強(qiáng)的儀器如圖(a)所示,玻璃泡M的上端和下端分別連通兩豎直玻璃細(xì)管K1和K2.K1長(zhǎng)為l,頂端封閉,K2上端與待測(cè)氣體連通;M下端經(jīng)橡皮軟管與充有水銀的容器R連通.開(kāi)始測(cè)量時(shí),M與K2相通;逐漸提升R,直到K2中水銀面與K1頂端等高,此時(shí)水銀已進(jìn)入K1,且K1中水銀面比頂端低h,如圖(b)所示.設(shè)測(cè)量過(guò)程中溫度、與K2相通的待測(cè)氣體的壓強(qiáng)均保持不變.已知K1和K2的內(nèi)徑均為d,M的容積為V0,水銀的密度為ρ,重力加速度大小為g.求:
(i)待測(cè)氣體的壓強(qiáng);
(ii)該儀器能夠測(cè)量的最大壓強(qiáng).
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】調(diào)壓變壓器就是一種自耦變壓器,它的構(gòu)造如圖所示.線(xiàn)圈AB繞在一個(gè)圓環(huán)形的鐵芯上,CD之間加上輸入電壓,轉(zhuǎn)動(dòng)滑動(dòng)觸頭P就可以調(diào)節(jié)輸出電壓.圖中A為交流電流表,V為交流電壓表,R1、R2為定值電阻,R3為滑動(dòng)變阻器,CD兩端接恒壓交流電源,變壓器可視為理想變壓器( )
A. 當(dāng)滑動(dòng)觸頭P逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),電流表讀數(shù)變大,電壓表讀數(shù)變大
B. 當(dāng)滑動(dòng)觸頭P逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),電流表讀數(shù)變小,電壓表讀數(shù)變小
C. 當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)觸頭向下滑動(dòng)時(shí),電流表讀數(shù)變小,電壓表讀數(shù)變大
D. 當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)觸頭向下滑動(dòng)時(shí),電流表讀數(shù)變大,電壓表讀數(shù)變小
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】神舟七號(hào)經(jīng)過(guò)變軌后,最終在距地球表面約343公里的圓軌道上正常飛行,約每90分鐘繞地球一圈。則下列說(shuō)法 正確的是( )
A. 神舟七號(hào)繞地球正 常飛行時(shí)三位宇航員的加速度都大于9.8m/s2
B. 神舟七號(hào)繞地球正常環(huán)繞飛行的速率可能大于8km/s
C. 神舟七號(hào)飛船在軌道上正常飛行時(shí),宇航員由于失去重力作用而處于懸浮狀態(tài),在艙內(nèi)行走時(shí),須穿帶鉤的鞋子,地板是網(wǎng)格狀的
D. 神舟七號(hào)運(yùn)行的周期比地球近地衛(wèi)星的周期大
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