【题目】如图所示,质量为M的木板静止在光滑水平面上,木板左端固定一轻质挡板,一根轻弹簧左端固定在挡板上,质量为m的小物块从木板最右端以速度v0滑上木板,压缩弹簧,然后被弹回,运动到木板最右端时与木板相对静止。已知物块与木板之间的动摩擦因数为,整个过程中弹簧的形变均在弹性限度内,则( )
A.木板先加速再减速,最终做匀速运动
B.整个过程中弹簧弹性势能的最大值为
C.整个过程中木板和弹簧对物块的冲量大小为
D.弹簧压缩到最短时,物块到木板最右端的距离为
【答案】AB
【解析】
A.物块接触弹簧之前,物块减速运动,木板加速运动;当弹簧被压缩到最短时,摩擦力反向,直到弹簧再次恢复原长,物块继续减速,木板继续加速;当物块与弹簧分离后,物块水平方向只受向左的摩擦力,所以物块加速,木板减速;最终,当物块滑到木板最右端时,物块与木板共速,一起向左匀速运动。所以木板先加速再减速,最终做匀速运动,所以A正确;
B.当弹簧被压缩到最短时,弹簧的弹性势能最大,此时物块与木板第一次共速,将物块,弹簧和木板看做系统,由动量守恒定律可得
得
从开始运动到弹簧被压缩到最短,由能量守恒可得
从开始运动到物块到达木板最右端,由能量守恒可得
则最大的弹性势能为
所以B正确;
C.根据动量定理,整个过程中物块所受合力的冲量大小为
所以是合力的冲量大小,不是木板和弹簧对物块的冲量大小,所以C错误;
D.由题意可知,物块与木板之间的摩擦力为
又系统克服摩擦力做功为
则
即弹簧压缩到最短时,物块到木板最右端的距离为,所以D错误。
故选AB。
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【题目】如图所示,质量为0.1kg的小物块在粗糙水平桌面上滑行4m后以3.0m/s的速度飞离桌面,最终落在水平地面上,已知物块与桌面间的动摩擦因数为0.5,桌面高0.45m,若不计空气阻力,取g=10m/s2,则( )
A.小物块在桌面上所受合外力的冲量大小是0.4
B.小物块飞离桌面到最终落在水平地面上的时间为3s
C.小物块在桌面上克服摩擦力做8J的功
D.小物块落地时的动能为0.9J
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【题目】一辆汽车在一条直线上单向行驶,第1 s内通过5 m,第2 s内通过20 m,第3 s内通过20 m,第4 s内通过5 m。则此汽车在最初2 s内的平均速度是_______m/s,中间2 s内的平均速度是_______ m/s,前3s内的平均速度是_______ m/s,全部时间内的平均速度是_______ m/s2。
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【题目】如图所示,横截面为直角三角形的斜劈P,靠在粗糙的竖直墙面上,力F通过球心水平作用在光滑球Q上,系统处于静止状态。当力F增大时,系统仍保持静止,下列说法正确的是( )
A. 斜劈P所受合外力增大
B. 斜劈P对竖直墙壁的压力增大
C. 球Q对地面的压力不变
D. 墙面对斜劈P的摩擦力增大
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【题目】一束复合光射向半圆形玻璃砖的圆心O,折射后分开为a、b两束不同颜色的单色光,下列判断中正确的是( )
A. 光束a的频率比光束b大
B. 在玻璃中传播,光束a的波长比光束b小
C. 玻璃对光束a的折射率比玻璃对光束b的折射率小
D. 若光束从玻璃中射向空气,则光束a的临界角比光束b的临界角小
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【题目】如图所示,矩形斜面ABCD的倾角,在其上放置一矩形金属框abcd,ab的边长l1=1m,bc的边长l2=0.6m,金属框的质量,电阻,金属框与斜面间的动摩擦因数,金属框通过轻质细线绕过定滑轮与重物相连,细线与斜面平行且靠近,重物质量m0=2kg,斜面上cfgh区域是有界匀强磁场,磁感应强度的大小,方向垂直于斜面向上,已知ef到gh的距离为。现让金属由静止开始运动(开始时刻,cd与AB边重),在重物到达地面之前,发现金域匀速穿过匀强磁场区域,不计滑轮摩擦,g取,求:
(1)金属框进入磁场前细线所受拉力的大小;
(2)金属框从静止开始运动到ab边刚进入从所用的时间;
(3)金属框abcd在穿过匀强磁场过程中产生的焦耳热。
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【题目】如图所示为某种弹射装置的示意图,该装置由三部分组成,传送带左边是足够长的光滑水平面,一轻质弹簧左端固定,右端连接着质量M=6.0kg的物块A。装置的中间是水平传送带,它与左右两边的台面等高,并能平滑对接。传送带的皮带轮逆时针匀速转动,使传送带上表面以u=2.0m/s匀速运动。传送带的右边是一半径R=1.25m位于竖直平面内的光滑圆弧轨道。质量m=2.0kg的物块B从圆弧的最高处由静止释放。已知物块B与传送带之间的动摩擦因数μ=0.1,传送带两轴之间的距离l=4.5m。设第一次碰撞前,物块A静止,物块B与A发生碰撞后被弹回,物块A、B的速度大小均等于B的碰撞前的速度的一半。取g=10m/s2。求:
(1)物块B滑到圆弧的最低点C时对轨道的压力;
(2)物块B与物块A第一次碰撞后弹簧的最大弹性势能;
(3)如果物块A、B每次碰撞后,物块A再回到平衡位置时弹簧都会被立即锁定,而当它们再次碰撞前锁定被解除,求物块B经第一次与物块A碰撞后在传送带上运动的总时间。
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【题目】如图所示,水平传送带A、B两端相距s=2m,工件与传送带间的动摩擦因数μ=0.3。工件滑上A端瞬时速度vA=4m/s,到达B端的瞬时速度设为vB,则(g取10m/s2) ( )
A.若传送带不动,则vB=3m/s
B.若传送带以速度v=3m/s逆时针匀速传动,vB=3m/s
C.若传送带以速度v=3m/s顺时针匀速传动,vB=3m/s
D.若传送带以速度v=2m/s逆时针匀速传动,vB=2m/s
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【题目】如图所示,一个可以看成点电荷的带电小球质量为m,电荷量为+q,从平面上的M点以初速度v0抛出,初速度方向与竖直方向的夹角为,小球恰好垂直撞击在竖直墙壁的N点,重力加速度为g,不计空气阻力。下列说法正确的是( )
A.小球从M点运动到N点的竖直位移y与水平位移x之比满足
B.若在空间施加一个垂直纸面向里的匀强电场,小球从M点以v0速度沿原方向抛出后可能会垂直击中墙面
C.若在空间施加一个大小为、方向与v0同向的匀强电场,从水平地面上的P点将小球以速度v0抛出,速度方向与竖直方向的夹角为=37°,sin37°=0.6小球垂直撞击在竖直墙壁上的Q点,则PQ两点间的水平间距
D.若空间中充满了垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度,从水平地面上的S点将小球以速度v0竖直向上抛出后,小球垂直撞击在竖直墙壁上的T点,则ST两点间竖直高度差
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