【题目】如图所示,水平桌面上质量为2m的薄木板右端叠放着质量为m的小物块,木板长为L,整体处于静止状态。已知物块与木板间的动摩擦因数为μ,木板与桌面间的动摩擦因数为,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g,求:
(1)若小物块初速度为零,使木板以初速度v0沿水平桌面向右运动,求木板刚向右运动时加速度的大小;
(2)若对木板施加水平向右的拉力F1,为使木板沿水平桌面向右滑动且与小物块间没有相对滑动,求拉力F1应满足的条件;
(3)若给木板施加大小为F2=3μmg、方向沿水平桌面向右的拉力,经过一段时间撤去拉力F2,此后运动过程中小物块恰未脱离木板,求木板运动全过程中克服桌面摩擦力所做的功W。
【答案】(1)(2)(3)
【解析】
(1)对木板由牛顿第二定律可知,木板刚向右运动时的加速度大小为
(2)当物块受到的静摩擦力达到最大静摩擦力时,F1取最小值。此最小值仅使木板做加速运动。由牛顿第二定律得
当物块在滑动摩擦力的作用下与木板以相同的加速度,向右运动,恰好没有发生相对滑动时,F1取最大值,对物块
对木板
解得
所以
(3)施加F2时,对滑块m有
加速度方向水平向右,对木板有
加速度方向水平向右,撤去F2后,对物块有
a5=a3加速度不变,对于木板
加速度方向向左,设F2作用时间为t1,再经过时间t2两者达到共同速度。达到共同速度的过程中,滑块的位移为
木板的位移为
且
解得
达到共同速度后,滑块和木板共同减速的加速度大小为
减速到零的时间为
木板的总位移为
木板克服桌面摩擦力做的功为
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【题目】图甲是“研究平抛物体的运动”的实验装置图,实验前,应对实验装置反复调节,直到槽末端切线水平。取g=9.8m/s2,计算结果均保留三位有效数字。
(1)实验过程中,每次让小球从同一位置由静止释放,其目的是______。
(2)图乙是根据实验数据所得的平抛运动的曲线,其中O为抛出点,则小球做平抛运动的初速度大小v=______m/s。
(3)在另一次实验中,将白纸换成方格纸,每小格的边长L=4.90cm,通过实验,记录了小球在运动途中的三个位置,如图丙所示。可知该小球做平抛运动的初速度大小v0=______m/s,B点在竖直方向的分速度大小vyB=______m/s。
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【题目】用一条形金属板折成一狭长的矩形框架,框架右边是缺口,如图所示.框架在垂直纸面向里的匀强磁场中以速度v1向右匀速运动,此时从框架右方的缺口处射入一速度为v2、方向向左的带电油滴.若油滴恰好在框架内做匀速圆周运动,则下列说法正确的是( )
A. 油滴带正电
B. 油滴带负电
C. 油滴做匀速圆周运动,半径为v12/g
D. 油滴做匀速圆周运动,半径为v1v2/g
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【题目】某同学安装如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律。如图乙所示是该实验得到的一条点迹清晰的纸带的一部分;现要取A、B两点来验证实验,已知电火花计时器每隔0.02s打一个点。
(1)为提高实验精度,应该选择哪种重物_____
A.10克塑料球 B.200克金属重锤
(2)根据图乙中纸带可以判断实验时纸带的_____(选填“左”或“右”)端和重物相连接。
(3)纸带上打下计数点A时的速度vA=_____m/s(结果保留两位有效数字),同理可以算出vB。
(4)要验证机械能守恒定律,实验还需测出_____。
(5)经过测量计算后,某同学画出了如图所示的E﹣h图线,h为重物距地面的高度,则图中表示动能随高度变化的曲线为_____(填“图线A”或“图线B”)
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【题目】如图所示,倾角为的粗糙斜面AB底端与半径R=0.3m的光滑半圆轨道BC平滑相连(B处有极小的连接,图中未画出,确保B处无动能损失),O为轨道圆心,BC为圆轨道直径且处于竖直方向,A、C两点等高。质量为1kg的滑块从A点可以用不同初速向下滑动,若从A点由静止开始下滑,恰能滑到与O等高的D点(g取10m/s2,sin=0.6,cos=0.8);求:
(1)滑块与斜面间的动摩擦因数μ;
(2)若滑块经半圆轨道能到达C点,则滑块从A点沿斜面滑下时的初速度v的最小值为多少;
(3)若滑块经C点飞出时速率为2,则滑块落到斜面上的动能为多大。
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【题目】根据下述材料并结合课堂所学,回答问题:
电动汽车的锂离子电池以碳材料为负极,以含锂的化合物为正极。在充电的过程中,通过化学反应,电池的正极有锂离子生成,锂离子通过电解液运动到电池的负极。负极的碳材料有很多微孔,到达负极的锂离子就嵌在这些微孔中,嵌入的锂离子越多,电池中充入的电荷量也就越多。当汽车开动时,在负极的锂离子又会通过电解液返回正极,回到正极的锂离子越多,则放出的电荷量也就越大。电池放电时能输出的总电荷量叫作电池的容量,通常以“安时”(A·h)或“毫安时”(mA·h)作单位。单体锂离子电池的容量极为有限,为了满足需要,常用由若干单体锂离子电池构成的电池组。假设每个电池的电动势和内阻都一样,串联电池组的电动势等于各个电池的电动势之和,内阻也等于各个电池的电动势之和。n个相同电池并联时,电池组的电动势等于一个电池的电动势,内阻等于一个电池内阻的。
(1)“安时”(A·h)或“毫安时”(mA·h)是________(选填“能量”或“电量”)的单位。
(2)某款国产比亚迪汽车最多充电80kWh,kWh是________(选填“能量”或“电量”)的单位。
(3)给电池充电时,所需充电电压比电池电动势________(选填“大”或者“小”)。
(4)与单个电池相比,将电池串联成电池组连接外电路,在电路中流过相同电荷量时,电源释放的化学能________(选填“更多”、“更少”或“一样多”)。
(5)与单个电池相比,将电池并联成电池组连接外电路,在电路中流过相同电荷量时,电源释放的化学能________(选填“更多”、“更少”或“一样多”)
(6)图中锂离子的移动情况表明电池处于______(“充电”或“放电”)状态?
(7)上述汽车综合工况续航400km,就此款车而言,为了一次充满电尽量延长续航里程,请你给驾驶员一些合理建议。简述其中你认为最重要的两条__________。
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【题目】下列说法正确的是( )
A. 电场线是直线的电场是匀强电场
B. 在电荷+Q所产生的电场中,以+Q为球心,半径为r的球面上各点电场强度都相等,故在这一球面上的电场为匀强电场
C. 当一个点电荷q在匀强电场中运动时,它所受的电场力的大小和方向都不变
D. 正电荷只受电场力作用时,在匀强电场中一定沿电场线运动
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【题目】某学习小组做探究“合力的功和物体速度变化的关系”的实验,图中小车是在1条橡皮筋作用下弹出,沿木板滑行,这时橡皮筋对小车做的功记为W。当用2条、3条……完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次……实验时,使每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致。每次实验中小车获得的速度由打点计时器所打的纸带测出。
(1)除了图中已有的实验器材外,还需要导线、开关、__________(填测量工具)和__________(选填“交流”或“直流”)电源。
(2)实验中,小车会受到摩擦阻力的作用,可以使木板适当倾斜来平衡摩擦阻力,则下面操作正确的是_____。
A.放开小车,能够自由下滑即可
B.放开小车,能够匀速下滑即可
C.放开拖着纸带的小车,能够自由下滑即可
D.放开拖着纸带的小车,能够匀速下滑即可
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【题目】如图a所示,小物体从竖直弹簧上方离地高h1处由静止释放,其动能Ek与离地高度h的关系如图b所示.其中高度从h1下降到h2,图象为直线,其余部分为曲线,h3对应图象的最高点,轻弹簧劲度系数为k,小物体质量为m,重力加速度为g.以下说法正确的是( )
A.小物体下降至高度h3时,弹簧形变量为0
B.小物体下落至高度h5时,加速度为0
C.小物体从高度h2下降到h4,弹簧的弹性势能增加了
D.小物体从高度h1下降到h5,弹簧的最大弹性势能为mg(h1-h5)
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