如左圖所示，質(zhì)量為M的絕緣長木板，靜止放置在光滑水平桌面上，有一個質(zhì)量為m、電荷量為q的、大小不計的帶電物塊以某一水平初速度從木板左端沖上木板。整個裝置放在方向水平向右的勻強電場中。從物塊沖上木板時刻開始計時，物塊和木板的速度一時間圖像分別如右圖中的折線acd和bcd，a、b、c、d點的坐標為d(0，10)、b(0，0)、c(10，4)、d(30，0)。

                 

(1)物塊所帶電荷的種類，說明理由。

(2)物塊與木板一起運動時的加速度。

(3)長木板通過的位移。

(4)物塊與長木板的質(zhì)量之比m／M是多少?

(1)10 s—30 s的時間內(nèi)，物塊與長木板一起做勻減速運動，加速度方向向左。物塊與長木板水平方向只受電場力，方向向左，而電場方向向右，則物塊帶負電荷。

(2)由速度一時間圖像可知，物塊與長木板一起運動的加速度大小為a=m／s2=0．2m／s2，方向水平向左。

(3)長木板0—10 s時間內(nèi)做勻加速運動，10 s—30 s時間內(nèi)做勻減速運動，由圖像可知，平均速度v=2 m／s，通過的位移為s=·t=60 m。

(4)由圖像可知，在0—10 s時間內(nèi)，物塊做勻減速運動，加速度的大小為a1=0．6 m／s2。物塊受電場力F和滑動摩擦力f，有F+f=ma1。長木板做勻加速直線運動，加速度a2=0．4 m／s2。木板受滑動摩擦力，有f=Ma2。10s—30 s，物塊與長木板一起運動水平方向受電場力，有F=(m+M)a。由以上三式可得，ma1-Ma2=(m+M)a，解得質(zhì)量比。

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：

Ⅰ用游標卡尺測得某樣品的長度如左圖所示，其示數(shù)L=
10.25
10.25
mm；用螺旋測微器測得該樣品的外徑如圖所示，其示數(shù)D=
6.550
6.550
mm．

Ⅱ某組同學設(shè)計了“探究加速度a與物體所受合力F及質(zhì)量m的關(guān)系”實驗．圖（a）為實驗裝置簡圖，A為小車，B為電火花計時器，C為裝有細砂的小桶，D為一端帶有定滑輪的長方形木板，實驗中認為細繩對小車拉力F等于細砂和小桶的總重量，小車運動的加速度a可用紙帶上打出的點求得．
①圖（b）為某次實驗得到的紙帶，已知實驗所用電源的頻率為50Hz．根據(jù)紙帶可求出電火花計時器打B點時的速度為
1.6
1.6
 m/s，小車的加速度大小為
3.2
3.2
m/s2．（結(jié)果均保留二位有效數(shù)字）

②在“探究加速度a與質(zhì)量m的關(guān)系”時，某同學都按照自己的方案將實驗數(shù)據(jù)在坐標系中進行了標注，但尚未完成圖象（如圖3所示）．請繼續(xù)幫助該同學作出坐標系中的圖象．
③在“探究加速度a與合力F的關(guān)系”時，該同學根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出了加速度a與合力F的圖線如圖（c），該圖線不通過坐標原點，試分析圖線不通過坐標原點的原因．答：
實驗前未平衡摩擦力
實驗前未平衡摩擦力
．

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2011?金華二模）與打點計時器一樣，光電計時器也是一種研究物體運動情況的常用計時儀器，其結(jié)構(gòu)如左圖所示，a、b分別是光電門的激光發(fā)射和接收裝置，當有物體從a、b間通過時，光電計時器就可以顯示物體通過時的擋光時間．
為了測定兩張紙之間的動摩擦因數(shù)，某同學利用光電計時器設(shè)計了一個實驗：如上右圖所示，在小鐵塊A和木板B上貼上待測的紙，木板B水平固定，鉛錘通過細線和小鐵塊相連．l和2是固定在木板上適當位置的兩個光電門，與之連接的兩個光電計時器沒有畫出．釋放鉛錘，讓小鐵塊在木板上加速運動，光電門1、2各自連接的計時器顯示的擋光時間分別為2.0×10-2s和0.6×10-2s．用游標卡尺測量小鐵塊的寬度d如下圖所示．
（1）讀出小鐵塊的寬度d=
1.45
1.45
cm．
（2）鐵塊通過光電門l的速度v1=
0.725
0.725
m/s，鐵塊通過光電門2的速度v2=
2.42
2.42
m/s．（計算結(jié)果保留3位有效數(shù)字）
（3）已知當?shù)刂亓铀俣葹間，為完成測量，除了測量v1、v2和兩個光電門之間的距離L外，還需測量的物理量有：
鐵塊的質(zhì)量m
鐵塊的質(zhì)量m
、
鉛錘的質(zhì)量M
鉛錘的質(zhì)量M
．（用文字說明并用字母表示）
（4）用（3）中各量求解動摩擦因數(shù)的表達式：μ=
2MgL-(M+m)(
v
2
2
-
v
2
1
)
2mgL
2MgL-(M+m)(
v
2
2
-
v
2
1
)
2mgL
（用字母表示）

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科目：高中物理 來源：2012-2013學年江蘇省揚州中學高一下學期期中考試物理試卷（帶解析） 題型：計算題

如左圖所示，質(zhì)量m=1kg的物體B置于傾角θ=37°的固定斜面上，用輕繩通過光滑的滑輪與物體A相連。t=0時同時釋放A、B，物體A拉動B沿斜面向上運動，已知斜面足夠長，A落地后不再反彈，物體B運動的部分v-t圖如右圖所示

求：（1）物體A的質(zhì)量；
（2）物體B在上升過程中，和斜面摩擦產(chǎn)生的熱量；
（3）若物體B到達最高點時，剪斷繩子。取地面為零勢能參考平面，物體B向下滑動過程中在何位置時具有的動能和勢能相等。

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科目：高中物理 來源：2015屆江蘇省高一下學期期中考試物理試卷（解析版） 題型：計算題

如左圖所示，質(zhì)量m=1kg的物體B置于傾角θ=37°的固定斜面上，用輕繩通過光滑的滑輪與物體A相連。t=0時同時釋放A、B，物體A拉動B沿斜面向上運動，已知斜面足夠長，A落地后不再反彈，物體B運動的部分v-t圖如右圖所示

求：（1）物體A的質(zhì)量；

（2）物體B在上升過程中，和斜面摩擦產(chǎn)生的熱量；

（3）若物體B到達最高點時，剪斷繩子。取地面為零勢能參考平面，物體B向下滑動過程中在何位置時具有的動能和勢能相等。

 

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