【题目】如图所示,光滑水平面上置有一个质量为 2m,高度为 h=1.25 m 的木板 A,木板左侧相距S=2 m 处固定一厚度不计高度与木板相同的挡板,挡板与木板 A 在同一条直线上。木板右侧边缘正上方相距 R 的 O 点系一细线,细线另一端系质量为 m=1 kg 可以视为质点的物块B,细线长度为 R=1.6 m,物体 B 与木板 A 间的动摩擦因数为μ=0.2。现把细线水平向右拉直,将物体 B 以竖直向下的速度 v0 = 抛出,物体 B 运动到 O 点正下方时细线恰好拉断,物体 B 滑上木板 A。已知木板 A 与挡板相撞时,物体 B 恰好从木板 A 上水平抛出,重力加速度取 g=10 m/s2。计算:
(1)细线能承受的最大拉力及计算木板 A 的长度;
(2)物体 B 从滑上木板 A 到落到水平面上所需的时间。
【答案】(1) 50N , 10m (2) 2.5s
【解析】
(1)物体B从释放到最低点,机械能守恒,由机械能守恒定律得:
由牛顿第二定律有:T-mg=m
解得 T=5mg=50N
设A与挡板碰撞前瞬间,A、B的速度分别为vA和vB,由动量守恒定律得:
mv1=mvB+2mvA
对A应用动能定理:
联立解得:vB=4m/s vA=2m/s
设木板A的长度为L,对A、B系统根据能量守恒有:
解得L=10m
(2)物体 B 在木板 A 上的加速度a== 2m/s2
所以物体 B 在木板 A 上滑动的时间= 2s
物体 B 做平抛运动,竖直方向的分运动是自由落体运动,由 h =gt22
解得 t2=0.5s
所以物体 B 从滑上木板 A 到落到水平面上所需的时间为 t = t1 + t2 = 2.5s
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【题目】明代学者方以智在《阳燧倒影》中记载:“凡宝石面凸,则光成一条,有数棱则必有一面五色”,表明白光通过多棱晶体折射会发生色散现象。如图所示,一束复色光通过三棱镜后分解成两束单色光a、b,下列说法正确的是
A. 若增大入射角i,则b光先消失
B. 在该三棱镜中a光波长小于b光
C. a光能发生偏振现象,b光不能发生
D. 若a、b光分别照射同一光电管都能发生光电效应,则a光的遏止电压低
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【题目】央视网 2017 年 11 月 06 日消息,在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭,以“一箭双星”方式成功发射第 24 颗、第 25 颗北斗导航卫星。这两颗卫星属于中圆地球轨道卫星,也是中国第一、二颗北斗三号组网卫星。其轨道可以近似看成圆形,轨道高度要低于地球同步轨道。下列说法正确的是
A. 这两颗卫星的周期要小于地球同步卫星的周期
B. 这两颗卫星的运行速度要小于地球同步卫星的运行速度
C. 如果知道该卫星的轨道半径与周期,可以计算地球的密度
D. 如果两颗卫星在同一轨道上运动,则其向心力一定大小相等
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【题目】如图所示,虚线 cd 上、下方区域存在方向相同但强弱不同的匀强磁场,带电粒子从边界ab 上的 O 点垂直磁场方向射入磁场,经磁场偏转后从边界 ab 上的 P 点射出,现改变虚线 cd 上方磁感应强度的大小,使之变为原来的 2 倍,让该粒子仍以速度 v0 从 O 处沿原方向射入磁场,经磁场偏转后从边界 ab 上的 P′点射出,不计粒子的重力,下列关于粒子的说法正确的是
A. 改变磁场后,粒子离开直线 ab 时的位置不变
B. 改变磁场后,粒子离开直线 ab 时的速度大小不变
C. 改变磁场后,粒子离开直线 ab 时的速度方向不变
D. 改变磁场后,粒子离开直线 ab 所用时间不变
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【题目】如图所示,a、b两个带电量相同的粒子,从同一点平行于极板方向射人电场,a粒子打在B板的 点,b粒子打在B板的
点,若不计重力,则
A. a的初速度一定小于b的初速度
B. a增加的动能一定等于b增加的动能
C. b的运动时间一定大于a的运动时间
D. b的质量一定大于a的质量
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【题目】如图所示为一长为、倾角
的固定斜面.今有一弹性小球,自与斜面上端等高的某处自由释放,小球落到斜面上反弹时,速度大小不变,碰撞前后,速度方向与斜面夹角相等,若不计空气阻力,欲使小球恰好落到斜面下端,则小球释放点距斜面上端的水平距离为( )
A.
B.
C.
D.
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【题目】用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律.实验所用的电源为学生电源,输出电压为6V的交流电和直流电两种.重锤从高处由静止开始下落,重锤拖着的纸带上打出一系列的点,对纸带上的点痕进行测量及相关计算,即可验证机械能守恒定律.
(1)下面列举了该实验的几个操作步骤:
A.按照图示的装置安装器件;
B.将打点计时器接到电源的“直流输出”上;
C.用天平测出重锤的质量;
D.先接通电源开关,然后释放悬挂纸带的夹子打出一条纸带;
E.测量纸带上某些点间的距离;
F.根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能.
其中没有必要进行或者操作不当的步骤是____________________.
(2)在一次实验中,质量为m的重锤自由下落,在纸带上打出一系列的点,如图乙所示(相邻计数点时间间隔为0.02 s),长度单位cm,那么从起点O到打下计数点B的过程中重力势能的减少量ΔEp=________ J,此过程中重锤动能的增加量ΔEk=________ J(g取9.8 m/s2,结果数据均保留至小数点后两位);通过计算,数值上ΔEp________ΔEk(填“>”“=”或“<”),这是因为_________________________.
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【题目】如图所示,一个绝热的气缸竖直放置,内有一个绝热且光滑的活塞,中间有一个固定的导热性良好的隔板,隔板将气缸分成两部分,分别密封着两部分理想气体A和B。活塞的质量为m,横截面积为S,与隔板相距h。现通过电热丝缓慢加热气体,当A气体吸收热量Q时,活塞上升了h,此时气体的温度为T1。已知大气压强为P0,重力加速度为g。
①加热过程中,若A气体内能增加了,求B气体内能增加量
②现停止对气体加热,同时在活塞上缓慢添加砂粒,当活塞恰好回到原来的位置时A气体的温度为T2。求此时添加砂粒的总质量。
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【题目】如图所示,为一物体做匀变速直线运动的速度图象,根据图线做出以下几个判定,正确的是( )
A.物体始终沿正方向运动
B.物体先沿负方向运动,在t=2s后开始沿正方向运动
C.运动过程中,物体的加速度保持不变
D.4s末物体回到出发点
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