练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
    13．如图所示是倾角θ=37°的固定光滑斜面，两端有垂直于斜面的固定挡板P、Q，PQ距离L=2m，质量M=1.0kg的木块A（可看成质点）放在质量m=0.5kg 的长d=0.8m的木板B上并一起停靠在挡板P处，A木块与斜面顶端的电动机间用平行于斜面不可伸长的轻绳相连接，现给木块A沿斜面向上的初速度，同时开动电动机保证木块A一直以初速度v0=1.6m/s沿斜面向上做匀速直线运动，已知木块A的下表面与木板B间动摩擦因数μ1=0.5，经过时间t，当B板右端到达Q处时刻，立刻关闭电动机，同时锁定A、B物体此时的位置．然后将A物体上下面翻转，使得A原来的上表面与木板B接触，已知翻转后的A、B接触面间的动摩擦因数变为μ2=0.25，且连接A与电动机的绳子仍与斜面平行．现在给A向下的初速度v1=2m/s，同时释放木板B，并开动电动机保证A木块一直以v1沿斜面向下做匀速直线运动，直到木板B与挡板P接触时关闭电动机并锁定A、B位置．求：
    （1）B木板沿斜面向上加速运动过程的加速度大小；
    （2）A、B沿斜面上升过程所经历的时间t；
    （3）A、B沿斜面向下开始运动到木板B左端与P接触时，这段过程中A、B间摩擦产生的热量．

    分析 （1）由牛顿第二定律可以求出B的加速度．
    （2）由匀变速直线运动的速度公式求出B的速度等于A的速度需要的时间，然后由位移公式求出A、B的位移，然后应用匀速直线运动的位移公式求出A、B沿斜面上升过程的时间．
    （3）由牛顿第二定律求B的加速度，应用运动学公式求出A、B的位移及A、B间的相对位移，然后求出因克服摩擦力产生的热量．

    解答 解：（1）对B，由牛顿第二定律得：μ1Mgcosθ-mgsinθ=ma1，
    代入数据解得：a1=2m/s2；
    （2）A、B相对静止需要的时间：t1=$\frac{{v}_{0}}{{a}_{1}}$=0.8s，
    A的位移：xA=v0t1=1.28m，
    B的位移：xB=$\frac{{v}_{0}}{2}$t1=0.64m，
    AB的相对位移：△x=xA-xB=0.64m，
    A、B匀速运动的时间：t=$\frac{L-d+△x}{{v}_{0}}$=1.15s；
    （3）B开始向下加速运动的加速度：a2=$\frac{{μ}_{2}Mgcosθ+mgsinθ}{m}$=10m/s2，
    B与A相对静止后B的加速度：a3=$\frac{mgsinθ{-μ}_{2}Mgcosθ}{m}$=2m/s2，
    A、B相对静止的时间：t2=$\frac{{v}_{1}}{{a}_{2}}$=0.2s，
    A的位移：xA′=v1t2=0.4m，
    B的位移：xB′=$\frac{{v}_{1}}{2}$t2=0.2m，
    相对位移：△x′=xA′-xB′=0.2m，
    此时A离B右端的距离：△x′+（d-△x）=0.36m，
    AB速度相等后，B以加速度a2加速运动，B到达P所用时间为t3，
    则：L-d-xB=v1t3+$\frac{1}{2}$a2t32，
    代入数据解得：t3=（$\sqrt{2}$-1）s，
    A、B相对位移：△x″=v1t3+$\frac{1}{2}$a2t32-v1t3=0.17m，
    即：B与P接触时，A没有从B上滑离，
    产生的热量：Q=μ2Mgcosθ（△x′+△x″）=0.74J；
    答：（1）B木板沿斜面向上加速运动过程的加速度大小为2m/s2；
    （2）A、B沿斜面上升过程所经历的时间t为1.15s；
    （3）A、B沿斜面向下开始运动到木板B左端与P接触时，这段过程中A、B间摩擦产生的热量为0.74J．

    点评 本题考查了求加速度、物体的运动时间与产生的热量问题，本题是一道力学综合题，物体运动过程复杂，本题难度较大，分析清楚物体的运动过程是解题的关键，应用牛顿第二定律、运动学公式与功的计算公式可以解题．

    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
    高一 高一免费课程推荐！ 初一 初一免费课程推荐！
    高二 高二免费课程推荐！ 初二 初二免费课程推荐！
    高三 高三免费课程推荐！ 初三 初三免费课程推荐！
    相关习题

    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    3．如图，匀强电场的场强E=100V/m，A，B两点相距0.1m，AB连线与电场线的夹角为60度，则AB两点的电势差为多少？

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    4．（1）用伏安法测某一电阻时，如果采用如图所示的甲电路，测量值为R1，如果采用乙电路，测量值为R2，那么R1、R2与真实值R之间满足关系C
    A．R1＞R＞R2     B．R＞R1＞R2
    C．R1＜R＜R2 D．R＜R1＜R2
    （2）若所用电压表内阻为5000Ω，电流表内阻为0.5Ω．当测量10Ω左右的电阻时，宜采用甲电路．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    1．2015年9月20日，F1世界一级方程式赛车新加坡站开赛，比赛惊险刺激．如图甲所示，质量为5×103kg的赛车在水平路段ab上正以30m/s的速度向左匀速运动，赛车前方的水平路段bc较粗糙，赛车通过整个abc路段的v-t图象如图乙所示，在t=30s时恰好到达c点，运动过程中赛车发动机的输出功率保持不变，假设赛车在两路段上受到的阻力（含地面摩擦力和空气阻力等）各自有恒定的大小，可将赛车看成质点，g取10m/s2．求：
    （1）若赛车在ab路段上运动时所受的阻力是自身重力的0.1倍，则赛车的输出功率多大？
    （2）路段bc的长度是多少米？（结果保留小数点后一位）

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    8．如图为某个电场的电场线，针对这个电场，下列说法正确的是（　　）
    A．A点的场强最大、B点的场强为零
    B．沿电场线的方向从A点到C点电势是逐渐减小的
    C．这些电场线都是客观存在的，并且可以模拟出来
    D．从A点释放一个带正电的粒子，不计重力，它肯定会沿电场线运动到C点

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    18．如图1所示，竖直向上的匀强磁场，磁感应强度B随时间变化如图所示，水平轨道电阻不计，且不计摩擦阻力，宽0.5m的导轨上放一电阻R0=0.1Ω的导体棒，并用水平线通过定滑轮吊着质量M=0.2kg的重物，轨道左端连接的电阻R=0.4Ω，图2中的l=0.8m，求至少经过多长时间才能吊起重物．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    5．下列说法正确的是（　　）
    A．原子核发生衰变时要遵守电荷守恒和质量守恒的规律
    B．根据爱因斯坦的“光子说”可知光的波长越大，光子的能量越小
    C．由波尔理论知道氢原子从激发态跃迁到基态时只能辐射特定频率的光子
    D．发生光电效应时光电子的动能只与入射光的强度有关
    E．天然放射现象与原子核内部变化有关

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：填空题

    2．跳伞运动员从地面上空附近的直升机上跳下，经过2s拉开绳索开启降落伞，如图所示是跳伞过程中的v-t图，试根据图象可知，运动员在开启降落伞前的运动
    不是（选填“是”，“不是”）自由落体运动，估算前14s内运动员下落的高度是160m．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    3．李华同学的爸爸是个电气工程师，李华经常看到爸爸在用如图1所示的多用电表进行一些测量．在高中物理课堂上学习了多用电表的用法之后，爸爸给他出了一道题目，让他通过测量找到如图2所示的二极管的负极．
    （1）李华同学做了如下两步具体的操作：第一，将多用电表选择开关旋转到电阻挡的×1档，经过欧姆调零之后，他把红表笔接在二极管的短管脚上，把黑表笔接在二极管的长管脚上，发现二极管发出了耀眼的白光，如图3所示；然后他将两表笔的位置互换以后，发现二极管不发光．这说明二极管的负极是短管角（填写“长管脚”或者“短管脚”）所连接的一极．
    （2）李华同学的好奇心一下子就被激发起来了．他琢磨了一下，然后又依次用电阻挡的×1档，×10档，×100档，×1K档分别进行了二极管导通状态的准确的测量，他发现二极管发光的亮度越来越小（填写“大”或者“小”），请帮助他分析一下具体的原因亮度小说明功率小，对二极管来说，根据P=I2R可以知道其中通过的电流就较小，根据全电路欧姆定律可知，$I=\frac{E}{{R_Ω^{\;}+R}}$这说明从×1档，×10档，×100档到×1K档，多用电表的内阻越来越大．．
    （3）爸爸说，欧姆表内的电池用过了一段时间，电动势稍微减小，内电阻可能增大很多倍．自己可以设计实验测量一下电动势和内电阻．李华立刻准备设计实验方案进行相关测量，现在备有如下器材可供选择：
    A．干电池1节      B．滑动变阻器（0～20Ω）　 C．滑动变阻器（0～1kΩ）
    D．电压表（0～3V）   E．电流表（0～0.6A）　     F．电流表（0～3A）
    G．开关、导线若干
    ①其中滑动变阻器应选B，电流表应选E．（只填器材前的序号）
    ②为了最大限度的减小实验误差，请在图4虚线框中画出该实验最合理的电路图．
    ③某同学根据实验数据画出的U-I图象如图5所示．由图象可得电池的电动势为1.5V，内电阻为0.5Ω．

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案