【题目】如图所示,粗糙的水平地面上有一块长为3m的木板,小滑块放置于长木板上的某一位置。现将一个水平向右,且随时间均匀变化的力F=0.2t作用在长木板的右端,让长木板从静止开始运动。已知:滑块质量m与长木板质量M相等,且m=M=1kg,滑块与木板间动摩擦系数为μ1=0.1,木板与地面间动摩擦系数μ2=0.2,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力(g取10m/s2).
(1)经过多长时间,长木板开始运动。
(2)经过多长时间,滑块与长木板恰要发生相对运动。此时滑块的速度为多大?
(3)如果t = 0时锁定外力F = 6.75N,一段时间后撤去外力,发现小滑块恰好既不从左端滑出,也恰好不从右端滑出木板。求小滑块放置的初始位置与长木板左端的距离?
【答案】(1)t1=20s (2)v1=5m/s (3) x=3m
【解析】
(1) 设经过t1时间木板开始运动,此时F=μ2(m+M)g (1分)
且F1=0.2t1, 联立可得:t1=20(s) (2分)
(2) 设经过t2时间,滑块与长木板发生相对运动时加速度为a
对滑块列:μ1mg=ma 得: a=μ1g=1(m/s2) (1分)
对木板列牛顿第二定律:F2-μ1mg-μ2(M+m)g=Ma 且:F2=0.2t1 联立可得:t2=30s (2分)
滑块到达电场区的速度为v1 ,对滑块和木板的整体,在运动过程中,列动量定理:
(F1+F2)(t2-t1)/2-μ2(M+m)g(t2-t1)=(M+m)v1-0 解得:v1=5(m/s) (2分)
(3) 设小滑块放置的初始位置与长木板左端的距离为x,外力作用时间为t1,撤去外力前,木板与木板滑块各自匀加速运大小动,加速度大小为a1,滑块加速度大小仍为a。为根据牛顿第二定律列出:
F-μ2(M+m)g-μ1mg=Ma1 解得:a1=1.75m/s2(大于滑块加速度a=μ1g=1m/s2) (1分)
撤去外力后,速度相等之前,木板匀减速,加速度大小为a2,滑块加速度大小仍为a,根据牛顿第二定律列出: μ2(M+m)g+μ1mg=Ma2 解得:a2=5m/s2 (1分)
速度相等之后,二者各自匀减速运动,木板加速度大小为a3,滑块加速度大小仍为a。
根据牛顿第二定律列出:μ2(M+m)g-μ1mg=Ma3 解得:a3=3m/s2 (2分)
设滑块与木板速度相等时的速度为v0,因小滑块既不从左端滑出,也恰好不从右端滑出木板。
所以: (1分) 板长L=3m代入:v0=3m/s (1分)
设滑块从启动到与木板速度相等经历的时间为t2,因为加速与减速的加速度大小相等,所以速度相等到滑块停止的时间也为t2,显然:v0=at2 ,得:t2=3s (1分)
速度相等之前,研究木板,可知: 代入可得:
(2分)
所以, 代入得:x=3m (2分)
如图所示的v-t图像中,粗线表示滑块的v-t关系,细线表示木板的v-t关系
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【题目】现有A、B两列火车在同一轨道上同向行驶,A车在前,其速度vA=10 m/s,B车速度vB=30 m/s.因大雾能见度低,B车在距A车600 m时才发现前方有A车,此时B车立即刹车,但B车要减速1 800 m才能够停止.
(1)B车刹车后减速运动的加速度多大?
(2)若B车刹车8 s后,A车以加速度a1=0.5 m/s2加速前进,问能否避免事故?若能够避免则两车最近时相距多远?
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【题目】对分子动理论的认识,下列说法正确的有_________。(填正确答案标号,选对1个得2分,选对2个得4分,选对3个得5分,每选错一个扣3分,最低得分为0分)
A.布朗运动就是液体分子的无规则热运动
B.摩尔数相同且视为理想气体的氧气和氦气,如果升高相同的温度,内能增加量相同
C.当一个物体加速运动时,其内能不一定增加
D.随着高科技的发展,第二类永动机可能被发明,因为这不违背能的转化及守恒定律
E.当二个分子间的分子力减小时,分子势能可能减少也可能增加
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【题目】某同学课外研究平抛和圆周物体的运动.
某同学让小球多次沿同一轨道运动,通过描点法画出小球做平抛运动的轨迹
为了能较准确地描绘运动轨迹,下面列出了一些操作要求,将你认为正确的选项前面的字母填在横线上______ .
A.通过调节使斜槽的末端保持水平
B.将球的位置记录在纸上后,取下纸,用直尺将点连成折线
C.记录小球位置用的铅笔每次必须严格地等距离下降
D.每次必须由斜槽同一位置静止释放小球
某小组研究平抛物体的运动时,将实验中测出的两物理量Q和S数值填表如下,Q和S的单位相同但没有写出
表中Q表示的物理量是______ ;S表示的物理量是______
若表中Q和S用的都是国际单位制中的单位,则平抛物体的水平速度为______
.
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【题目】火星和木星沿各自的椭圆轨道绕太阳运行,根据开普勒行星运动定律可知
A. 相同时间内,火星与太阳连线扫过的面积等于木星与太阳连线扫过的面积
B. 火星和木星绕太阳运行速度的大小始终相等
C. 火星与木星公转周期之比的平方等于它们轨道半长轴之比的立方
D. 太阳没有位于木星运行轨道的中心
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【题目】(1)在“用油膜法估测分子的大小”的实验中,向容量瓶中加入0.5mL的油酸和一定量的酒精得到500mL的混合溶液,然后用滴管吸取这种溶液,向小量筒中滴入200滴混合溶液,液面正好达到量筒中2mL的刻度,再用滴管取配好的油酸溶液,向撒有痱子粉的盛水浅盘中滴下1滴溶液,在液面上形成油酸薄膜,待油腻稳定后,放在带有正方形坐标格的玻璃板下观察油腻,如图所示,坐标格正方形的大小为2cm、2cm,由图可以估算出油膜的面积是________m2(保留一位有效数字),由此估算出油膜分子的直径是_________m(保留一位有效数字)。
(2)某同学在“用油膜法估测分子的大小”的实验中,计算出的分子直径明显偏大,可能是由于_________。
A. 油酸分子未完全散开
B. 油酸中含有大量酒精
C. 计算油膜面积时,舍去了所有不足半格的方格
D. 求每滴油酸酒精溶液的体积时,2mL的溶液滴数198错计成了200
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【题目】在做“研究匀变速直线运动”的实验时,某同学得到一条用电火花计时器打下的纸带如下图所示,并在其上取了A、B、C、D、E、F、G 7个计数点,每相邻两个计数点间还有4个点图中没有画出,电火花计时器接220 V、50 Hz交流电源.
(1)设电火花计时器的周期为T,计算F点的瞬时速度vF的公式为vF=________;
(2)他经过测量并计算得到电火花计时器在打B、C、D、E、F各点时物体的瞬时速度如下表.以A点对应的时刻为t=0,试在下图所示坐标系中合理地选择标度,作出v-t图象,并利用该图象求出物体的加速度a=________m/s2;
对应点 | B | C | D | E | F |
速度(m/s) | 0.141 | 0.180 | 0.218 | 0.262 | 0.301 |
(3)如果当时电网中交变电流的电压变成210 V,而做实验的同学并不知道,那么加速度的测量值与实际值相比________.(填“偏大”、“偏小”或“不变”)
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【题目】如图所示,吊车下方吊着一个质量为500kg的重物,二者一起保持恒定的速度v=1m/s沿水平方向做匀速直线运动。某时刻开始,吊车以10kW的恒定功率将重物向上吊起,经t=5s重物达到最大速度。忽略空气阻力,取g=10m/s2。则在这段t 时间内
A. 重物的最大速度为2m/s
B. 重物克服重力做功的平均功率为9.8kW
C. 重物做匀变速曲线运动
D. 重物处于失重状态
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【题目】图中T是绕有两组线圈的闭合铁芯,线圈的绕向如图所示,D是理想的二极管,匀强磁场方向垂直纸面向里为正方向,若电流计中有电流通过,则右侧线圈中的磁感应强度B的变化可能是下列图中的
A. B.
C.
D.
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