【题目】如图所示,在光滑水平面上放置一个质量M=2kg的长木板A,可视为质点的物块B放在木板A的最左端,其质量m=1kg.已知A、B间的动摩擦因数为μ=0.2.开始时A、B均处于静止状态.某时刻B突然获得水平向右的初速度v0=6m/s,g取10m/s2.
(1)计算物块B获得速度v0后,开始向右运动时加速度的大小;
(2)若物块B恰好不从A的右端滑出,计算木板A的长度L;
(3)在(2)情形下,当物块B运动到木板A的右端时,立即在A上施加一个水平向右的拉力F=12N(图中未画出),计算物块B离开木板A时的速度.
【答案】(1)2 m/s2 ;(2)6 m; (3)6 m/s
【解析】
(1)根据牛顿第二定律求解物块B的加速度;(2)物块B恰好不从A的右端滑出,则当两者速度相等时,B恰好滑到A的右端,结合位移关系求解木板A的长度L;(3).在A上施加拉力F后,A继续向右加速,A的速度将大于B,B受到的摩擦力反向,也改为向右加速,根据牛顿第二定律求解加速度,结合位移关系求解物块B离开木板A时的速度.
(1)根据牛顿第二定律,物块B开始向右运动时
μmg=maB
解得aB=2 m/s2
(2)开始运动后,B做匀减速运动,A做匀加速运动,当两者速度相等时,B恰好滑到A的右端.设此时它们的共同速度为v,经历的时间为t.
由速度关系有v=aAt=v0-aBt
由位移关系有
另有μmg=MaA
联立解得:v=2 m/s,L=6 m
(3)在A上施加拉力F后,A继续向右加速,A的速度将大于B,B受到的摩擦力反向,也改为向右加速.由牛顿第二定律
对A有:F–μmg=Ma′A
对B有:μ1mg=ma′B
联立解得:a′A=5 m/s2,a′B=2 m/s2
由于a′A> a′B,虽然两者都向右加速,但B相对于A向左运动,设经过时间t′,物块B从左端离开A.
由位移关系有:
解得t′=2s
所以B离开A时的速度 m/s
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【题目】如图,A、B、C、D是匀强电场中一个边长为2m的正方形的四个顶点,已知A、B、C三个点的电势分别为φA=9V,φB=3V,φC=6V,由此可求得空间匀强电场的电场强度大小E=_______v/m, D点电势φD=___________V.
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【题目】如图所示,长为L=0.5 m、倾角为θ=37°的光滑绝缘斜面处于水平向右的匀强电场中,一带电荷量为+q,质量为m的小球(可视为质点),以初速度v0=2m/s恰能沿斜面匀速上滑,g=10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,则下列说法中正确的是( ).
A. 小球在B点的电势能大于在A点的电势能
B. 水平匀强电场的电场强度为
C. 若电场强度加倍,小球运动的加速度大小为3m/s2
D. 若电场强度减半,小球运动到B点时速度为初速度v0的一半
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【题目】如图,两个滑块A和B的质量分别为mA=1kg和mB=5kg,放在静止于水平地面上的木板的两端,两者与木板间的动摩擦因数均为μ1=0.5;木板的质量为m=4kg,与地面间的动摩擦因数为μ2=0.1。某时刻A、B两滑块开始相向滑动,初速度大小均为v0=3m/s。A、B相遇时,A与木板恰好相对静止。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取重力加速度大小g=10 m/s2。求:
(1)B与木板相对静止时,木板的速度;
(2)A、B开始运动时,两者之间的距离。
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【题目】“天舟一号”货运飞船于2017年4月20日在文昌航天发射中心成功发射升空,与“天宫二号”空间实验室对接前,“天舟一号”在距离地面约380km的圆轨道上飞行,已知地球同步卫星距地面的高度约为36000km,则“天舟一号”( )
A. 线速度小于地球同步卫星的线速度
B. 线速度小于第一宇宙速度
C. 向心加速度小于地球同步卫星加速度
D. 周期大于地球自转周期
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【题目】一长直铁芯上绕有线圈P,将一单匝线圈Q用一轻质绝缘丝线悬挂在P的左端,线圈P的中轴线通过线圈Q的中心,且与线圈Q所在的平面垂直。将线圈P连接在如图所示的电路中,其中R为滑动变阻器,E为直流电源,S为开关。下列情况中,可观测到Q向左摆动的是
A. S闭合的瞬间
B. S断开的瞬间
C. 在S闭合的情况下,将R的滑片向a端移动时
D. 在S闭合的情况下,保持电阻R的阻值不变
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【题目】如图,河宽d =20m,小船要行驶到河对岸,P处为小船的正对岸位置,已知小船的划行速度v1 =5m/s,水流速度v2 =3m/s 。下列说法正确的是
A. 小船行驶到对岸P点的时间为4s
B. 小船行驶到对岸P点的时间为5s
C. 若水流速变大,小船行驶到对岸的最短时间变长
D. 若水流速变大,小船行驶到对岸的最短时间不变
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【题目】牛顿发现万有引力定律的思维过程是下列哪一个( )
A. 理想实验﹣理论推导﹣实验检验
B. 假想﹣理论推导﹣规律形成
C. 假想﹣理论推导﹣实验检验
D. 实验事实﹣假想﹣理论推导
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【题目】如图所示,MN为半圆环MQN的水平直径.现将甲、乙两个相同的小球分别在M、N两点同时以v1、v2的速度水平抛出,两小球刚好落在圆环上的同一点Q,不计空气阻力.则下列说法正确的是
A. 落到Q点时,甲、乙两小球重力的瞬时功率相等
B. 乙球落到圆环时的速度有可能沿OQ方向
C. 若仅增大v1,则两小球一定能在落到圆环前相遇
D. 从抛出到落到Q点的过程中,甲球动能的增加量比乙球的小
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