【題目】如圖所示,水平面上有一質(zhì)量、長的木板右端緊靠豎直墻壁,與墻壁不粘連,木板與水平面間的動摩擦因數(shù)。質(zhì)量的小滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn))以水平速度滑上木板左端,滑到木板右端時速度恰好為零,取重力加速度。

(1)求小滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)μ2;

(2)現(xiàn)使小滑塊以水平速度滑上木板左端,滑到木板右端時與豎直墻壁發(fā)生碰撞(作用時間極短),碰后小滑塊以原速率反彈。求:

①碰撞過程中,小滑塊對墻壁的沖量I

②最終小滑塊停止運(yùn)動時,木板右端離墻壁的距離s。

【答案】(1)0.8;(2)80N·s,方向水平向右;②5m

【解析】

(1)小滑塊以滑上木板,滑到右端時速度恰好為零,根據(jù)動能定理有

代入數(shù)據(jù)解得

(2)①小滑塊以滑上木板,設(shè)滑到右端時速度大小為v,根據(jù)動能定理有

代入數(shù)據(jù)解得

小滑塊與墻壁發(fā)生彈性碰撞,碰后速度大小仍為v,方向向左。以向左為正方向,對小滑塊根據(jù)動量定理有

代入數(shù)據(jù)解得

由牛頓第三定律可知小滑塊對墻壁的沖量

所以方向水平向右。

②碰后小滑塊在木板上向左滑行,將木板帶動,對小滑塊根據(jù)牛頓第二定律有

代入數(shù)據(jù)解得

對木板有

代入數(shù)據(jù)解得

假設(shè)小滑塊不會從木板上滑落,經(jīng)過時間t,二者達(dá)到共同速度v,則有

聯(lián)立方程,代入數(shù)據(jù)解得

,

在時間t內(nèi),小滑塊和木板向左運(yùn)動的路程分別為sAsB,小滑塊在木板上滑行的距離為,則有

聯(lián)立方程,代入數(shù)據(jù)解得

因?yàn)?/span>

所以上述假設(shè)小滑塊不會從板上滑落成立。經(jīng)分析知共速后二者能一起向左做勻減速運(yùn)動,根據(jù)牛頓第二定律有

代入數(shù)據(jù)解得

設(shè)木板向左勻減速滑行的路程為,則

代入數(shù)據(jù)解得

最終小滑塊停止運(yùn)動時,木板右端離墻壁的距離為

練習(xí)冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示的電路中,ABCD為兩個水平放置的平行板電容器,AB板間有一點(diǎn)P,閉合開關(guān)K,待電路穩(wěn)定后將開關(guān)斷開,F(xiàn)將一有機(jī)玻璃板(圖中未畫出)插入CD板間,則下列說法正確的是( 。

A.CD平行板電容器的電容減小

B.P點(diǎn)電勢降低

C.A、B兩板間的電場強(qiáng)度增大

D.電阻R中有向右的電流

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【題目】如圖所示,L是自感系數(shù)較大的線圈,其直流電阻可忽略不計(jì),a、b、c是三個相同的小燈泡,下列說法正確的是

A. 開關(guān)S閉合時,bc燈立即亮,a燈逐漸亮

B. 開關(guān)S閉合,電路穩(wěn)定后,b、c燈亮,a燈不亮

C. 開關(guān)S斷開時,bc燈立即熄滅,a燈逐漸熄滅

D. 開關(guān)S斷開時,c燈立即熄滅,ab燈逐漸熄滅

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】滑板運(yùn)動是極限運(yùn)動的鼻祖,許多極限運(yùn)動項(xiàng)目均由滑板項(xiàng)目延伸而來。如圖所示是滑板運(yùn)動的軌道,BCDE是兩段光滑圓弧形軌道,BC段的圓心為O點(diǎn)、圓心角 θ60°,半徑OC與水平軌道CD垂直,滑板與水平軌道CD間的動摩擦因數(shù)μ0.2。某運(yùn)動員從軌道上的A點(diǎn)以v03m/s的速度水平滑出,在B點(diǎn)剛好沿軌道的切線方向滑入圓弧軌道BC,經(jīng)CD軌道后沖上DE軌道,到達(dá)E點(diǎn)時速度減為零,然后返回.已知運(yùn)動員和滑板的總質(zhì)量為m60kg,B、E兩點(diǎn)與水平軌道CD的豎直高度分別為h2mH2.5m.求:

(1)運(yùn)動員從A點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)過程中,到達(dá)B點(diǎn)時的速度大小vB;

(2)水平軌道CD段的長度L

(3)通過計(jì)算說明,第一次返回時,運(yùn)動員能否回到B點(diǎn)?如能,請求出回到B點(diǎn)時速度的大。蝗绮荒,請求出最后停止的位置距C點(diǎn)的距離.

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【題目】小華想利用單擺測量某山山頂?shù)闹亓铀俣,但沒有理想的擺球,他找到一塊密度較大、體積較小但形狀不規(guī)則的石塊當(dāng)擺球,具體操作如下:

①將石塊用細(xì)線系好,P為石塊上方的結(jié)點(diǎn),懸點(diǎn)為O

②讓該裝置在豎直平面內(nèi)做小角度擺動,為測量周期,需在石塊擺動到_________(填“最高點(diǎn)”或“最低點(diǎn)”)時開始計(jì)時;

③若以測量的OP長度作為擺長,完成一次測量后,算出山頂?shù)闹亓铀俣?/span>g。則該計(jì)算值比真實(shí)值_______(填“偏大”或“偏小”);

④小華改變OP間細(xì)線的長度,記下兩次細(xì)線長度l1、l2和對應(yīng)周期T1T2,則g=___________(用以上四個量表示)。

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【題目】如圖所示,在無限長的豎直邊界ACDE間,上、下部分分別充滿方向垂直于ADEC平面向外的勻強(qiáng)磁場,上部分區(qū)域的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0OF為上、下磁場的水平分界線。質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的粒子從AC邊界上與O點(diǎn)相距為aP點(diǎn)垂直于A C邊界射入上方區(qū)域,經(jīng)OF上的Q點(diǎn)第一次進(jìn)入下方區(qū)域,QO點(diǎn)的距離為3a。不考慮粒子重力

(1)求粒子射入時的速度大小;

(2)要使粒子不從AC邊界飛出,求下方區(qū)域的磁感應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)滿足的條件;

(3)若下方區(qū)域的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=3B0,粒子最終垂直DE邊界飛出,求邊界DEAC 間距離的可能值。

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【題目】如圖所示,質(zhì)量為M=2kg足夠長的小車以v0=2.5m/s的速度沿光滑的水平面運(yùn)動,在小車正上方h=1.25m處有一質(zhì)量為m=0.5kg的可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊靜止釋放,經(jīng)過一段時間剛好落在小車上無反彈,作用時間很短,隨后二者一起沿水平面向右運(yùn)動。已知物塊與小車上表面之間的動摩擦因數(shù)為μ0.5,重力加速度為g=10m/s2,忽略空氣阻力。則下列說法正確的是( 。

A.物塊落在小車的過程中,物塊和小車的動量守恒

B.物塊落上小車后的最終速度大小為3m/s

C.物塊在小車的上表面滑動的距離為0.5m

D.物塊落在小車的整個過程中,系統(tǒng)損失的能量為7.5J

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【題目】某實(shí)驗(yàn)小組利用圖示裝置進(jìn)行“探究動能定理”的實(shí)驗(yàn),部分實(shí)驗(yàn)步驟如下:

A.掛上鉤碼,調(diào)節(jié)長木板的傾角,輕推小車后,使小車能沿長木板向下做勻速運(yùn)動;

B.打開速度傳感器,取下輕繩和鉤碼,保持A中調(diào)節(jié)好的長木板傾角不變,讓小車從長木板頂端靜止下滑,分別記錄小車通過速度傳感器1和速度傳感器2時的速度大小v1v2;

據(jù)此回答下列問題:

1)若要驗(yàn)證動能定理的表達(dá)式,下列各物理量中需測量的有_________;

A.懸掛鉤碼的總質(zhì)量m B.長木板的傾角θ C.兩傳感器間的距離L

D.小車的質(zhì)量M E.小車與木板的摩擦力

2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)所測的物理量,驗(yàn)證動能定理的表達(dá)式為:________。(用題中所給的符號表示,重力加速度用g表示)

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【題目】如圖所示的理想變壓器電路,變壓器原、副線圈的匝數(shù)可通過滑動觸頭P1、P2控制,R1為定值電阻,R2為滑動變阻器,L為燈泡。當(dāng)原線圈所接的交變電壓U降低后,燈泡L的亮度變暗,欲使燈泡L恢復(fù)到原來的亮度,下列措施可能正確的是( 。

A.僅將滑動觸頭Pl緩慢地向上滑動

B.僅將滑動觸頭P2緩慢地向上滑動

C.僅將滑動變阻器的滑動觸頭P3緩慢地向下滑動

D.將滑動觸頭P2緩慢地向下滑動,同時P3緩慢地向下滑動

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