【题目】如图所示,一个质量为m=15kg的小号粮食麻袋,从离地面高h1=6m的天花板自由下落,一辆运粮平板车正沿着下落点正下方所在的平直路面以v0=6 m/s的速度匀速前进。己知麻袋开始自由下落时,平板车前端恰好运动到距离下落点正下方s=3 m 处,该平板车总长L=7m,平极车板面离地面高h2=1m,麻袋可看做质点,不计空气 阻力。假定麻袋落到板面后不弹起,在麻袋落到板面的瞬间,平板车开始以大小为a=4m/s2的加速度做匀减速直线运动,直至停止,取重力加速度大小g =10 m/s2,麻袋与平板牟板面间的动摩擦因数μ=0.2。
(1)求麻袋将落在平板车上距车左端多远处。
(2)通过计算说明,麻袋是否会滑到平扳车的最左端。
(3)求麻袋在平板车上的摩擦痕迹长。
【答案】(1)4m;(2)不会;(3)3m。
【解析】
(1)设麻袋经时间t1下落到平板车上,由运动学公式得:
h1-h2=
平板车在右时间内前进的距离为x1,则
x1=v0t1
所以麻袋在平板车上的落点距车左端距离
s′=L+s-xt=4m
(2)设麻袋落在车上后做匀加速运动的加速度为a1,经过时间t2麻袋和板车的速度相同,则平板车的速度为:
v=v0-at2
麻袋的速度为
v=a1t2
对麻袋应用牛顿第二定律得
μmg=ma1
平板车的位移为
x2=v0t2-
在这段时间内麻袋的位移为
x3=
以上各式联立可得,在这段时间内麻袋相对平板车向后的位移为:
△x1=x2-x3=3m
△x1<4m,故不会滑至平板车的左端。
(3)速度相同后麻袋和平板车各自做匀减速运动直到静止,平板车的位移为:
麻装的位移为:
麻袋相对车向前的位移为:
△x2=x5-x4=0.5m
则摩擦痕迹长为
l=3m
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【题目】如图(a)所示,一端封闭的两条平行光滑导轨相距L,距左端L处的中间一段被弯成 半径为H的1/4圆弧,导轨左右两段处于高度相差H的水平面上。圆弧导轨所在区域无磁场,右段区域存在磁场B0,左段区域存在均匀分布但随时间线性变化的磁场B(t),如图(b)所示,两磁场方向均竖直向上。在圆弧顶端,放置一质量为m的金属棒ab,与导轨左段形成闭合回路,从金属棒下滑开始计时,经过时间t0滑到圆弧底端。设金属棒在回路中的电阻为R,导轨电阻不计,重力加速度为g。
⑴问金属棒在圆弧内滑动时,回路中感应电流的大小和方向是否发生改变?为什么?
⑵求0到时间t0内,回路中感应电流产生的焦耳热量。
⑶探讨在金属棒滑到圆弧底端进入匀强磁场B0的一瞬间,回路中感应电流的大小和方向。
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【题目】自然界存在的放射性元素的原子核并非只发生一次衰变就达到稳定状态,而是要发生一系列连续的衰变,最终达到稳定状态.某些原子核的衰变情况如图所示(N表示中子数,Z表示质子数),则下列说法正确的是( )
A. 由到的衰变是α衰变
B. 已知的半衰期是T,则8个原子核经过2T时间后还剩2个
C. 从到共发生5次α衰变和2次β衰变
D. 图中发生的α衰变和β衰变分别只能产生α和β射线
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【题目】一个实验小组在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中∶
(1)甲同学在做该实验时,通过处理数据得到了图甲所示的图像,其中F为弹簧弹力,为弹簧长度。请通过图甲,分析并计算,该弹簧的原长=______________ cm, 弹簧的劲度系数k=_________N/m;
(2)乙同学使用两条不同的轻质弹簧得到弹力与弹簧长度的图像如图乙所示。下列表述正确的是______。
A. a的原长比b的长 B. a的劲度系数比b的大
C. a的劲度系数比b的小 D. 测得的弹力与弹簧的长度成正比
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【题目】如图甲所示,有一磁感应强度大小为B、垂直纸面向外的匀强磁场,磁场边界OP与水平方向夹角为θ=45°,紧靠磁场右上边界放置长为L、间距为d的平行金属板M、N,磁场边界上的O点与N板在同一水平面上,O1、O2为电场左右边界中点.在两板间存在如图乙所示的交变电场(取竖直向下为正方向).某时刻从O点竖直向上以不同初速度同时发射两个相同的质量为m、电量为+q的粒子a和b.结果粒子a恰从O1点水平进入板间电场运动,由电场中的O2点射出;粒子b恰好从M板左端边缘水平进入电场.不计粒子重力和粒子间相互作用,电场周期T未知.求:
(1)粒子a、b从磁场边界射出时的速度va、vb;
(2)粒子a从O点进入磁场到O2点射出电场运动的总时间t;
(3)如果金属板间交变电场的周期,粒子b从图乙中t=0时刻进入电场,求要使粒子b能够穿出板间电场时E0满足的条件.
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【题目】研究与平行板电容器电容有关因素的实验装置如图所示,下列说法正确的是
A. 实验前,只用带电玻璃棒与电容器a板接触,能使电容器带电
B. 实验中,只将电容器b板向上平移,静电计指针的张角变小
C. 实验中,只在极板间插入有机玻璃板,静电计指针的张角变大
D. 实验中,只增加极板带电量,静电计指针的张角变大,表明电容增大
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【题目】用如图所示装置探究加速度与力、质量的关系。将小车置于水平木板上,通过滑轮与槽码相连。小车可以在槽码的牵引下运动
(1)为达到实验目的,下列说法正确的是(_____)
A. 用天平测物体的质量
B. 探究的是槽码的加速度与力、质量的关系
C. 同时研究某个物理量和另外两个物理量的关系,可采用控制变量的方法
(2)为了测出物体运动的加速度的值,同学们还提出了以下三种方案,其中可行的是_____.
A. 小车做初速度为0匀加速直线运动,用刻度尺测量其移动的位移,用秒表测出发生这段位移所用的时间t,由计算出加速度
B. 将打点计时器的纸带连在小车上,通过纸带上打出的点来测量加速度
C. 让两辆相同的小车同时做初速度为0且加速度不同的匀加速直线运动,并同时停下,那么它们的位移之比就等于加速度之比,测量加速度就转换为测量位移了
(3)在此实验中,通过测力计用手直接给小车施加一个恒力是否可行?并分析原因______.
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【题目】“蹦极”是一项非常刺激的体育运动。某人身系弹性绳自高空P点自由下落,图中a点是弹性绳的原长位置,c是人所到达的最低点,b是人静止地悬吊着时的平衡位置,空气阻力不计,则人从P点落下到最低点c的过程中( )
A.人从a点开始做减速运动,一直处于失重状态
B.在ab段绳的拉力小于人的重力,人处于超重状态
C.在bc段绳的拉力大于人的重力,人处于超重状态
D.在c点,人的速度为零,其加速度也为零
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【题目】某同学做“验证力的平行四边形定则”的实验,安装好的实验器材如图甲所示,图中A为固定橡皮条图钉,O为橡皮条与细绳的结点,OB和OC为细绳。图乙是某次实验时OB细绳所连接的弹簧测力计的指针指示情况。
请回答下列问题:
(1)图乙中弹簧测力计的读数为________N;
(2)关于实验操作的说法正确的是________;
A.用两个弹簧测力计拉橡皮条时,每次O点的位置可以不同
B..铅笔挨着细绳画出直线,即为拉力的方向
C.用测力计拉细绳时细绳要与白纸平行
D.在用两个弹簧测力计同时拉细绳时要注意使两个弹簧测力计的读数相等
(3)某次实验中在坐标白纸上作出两弹簧测力计的力的图示如图丙所示,请在图中作出合力的图示_______,并测量合力的大小为________N(每格边长的长度表示1N)。(结果保留两位有效数字)
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