【题目】一长木板置于粗糙水平地面上,木板左端放置一小物块;在木板右方有一墙壁,木板右端与墙壁的距离为4.5m,如图(a)所示.t=0时刻开始,小物块与木板一起以共同速度向右运动,直至t=1s时木板与墙壁碰撞(碰撞时间极短).碰撞前后木板速度大小不变,方向相反;运动过程中小物块始终未离开木板.已知碰撞后1s时间内小物块的v﹣t图线如图(b)所示.木板的质量是小物块质量的15倍,重力加速度大小g取10m/s2.求
(1)木板与地面间的动摩擦因数μ1及小物块与木板间的动摩擦因数μ2;
(2)木板的最小长度;
(3)木板右端离墙壁的最终距离.
【答案】(1)0.1和0.4.(2)6.0m(3)6.5m
【解析】试题分析:(1)根据图像可以判定碰撞前木块与木板共同速度为
碰撞后木板速度水平向左,大小也是
木块受到滑动摩擦力而向右做匀减速,
根据牛顿第二定律有,解得
木板与墙壁碰撞前,匀减速运动时间t=1s,位移,
末速度v=4m/s,其逆运动则为匀加速直线运动可得,带入可得
木块和木板整体受力分析,滑动摩擦力提供合外力,即,可得
(2)碰撞后,木板向左匀减速,依据牛顿第二定律有,可得
对滑块,则有加速度,滑块速度先减小到0,
此时,木板向左的位移为, 末速度
滑块向右位移
此后,木块开始向左加速,加速度仍为
木块继续减速,加速度仍为
假设又经历二者速度相等,则有,解得
此过程,木板位移。末速度
滑块位移此后木块和木板一起匀减速。
二者的相对位移最大为
滑块始终没有离开木板,所以木板最小的长度为6m
(3)最后阶段滑块和木板一起匀减速直到停止,整体加速度
位移
所以木板右端离墙壁最远的距离为
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【题目】南朝梁代僧人傅大士,是中国维摩禅祖师,他有一首很著名的偈诗:“空手把锄头,步行骑水牛;人在桥上走,桥流水不流.”其中“桥流水不流”中的“桥流”所选取的参考系是( )
A. 水 B. 桥 C. 人 D. 河岸
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【题目】如图甲是小型交流发电机的示意图,两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场,为交流电流表。线圈绕垂直于磁场的水平轴OO′匀速转动,从图示位置开始计时,产生的交变电流随时间变化的图象如图乙所示。以下判断正确的是( )
A. 线圈转动的转速为25r/s
B. 电流表的示数为10A
C. 1s内线圈中电流方向改变了50次
D. 0.01s时线圈平面与中性面重合
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【题目】两个共点力,一个是40N,另一个等于F,它们的合力是100N, 则F的大小可能是( )
A. 20N B. 40N C. 80N D. 160N
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【题目】在电场中的某点放了一个正电荷,受到的电场力向左,若放了负电荷,受到电场力向右,则下列说法正确的是:
A. 放正电荷时,该点场强方向向左; B. 放负电荷时,该点场强方向向右;
C. 若放中性的物体,则电场力为0; D. 若放中性的物体,则场强为0。
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【题目】如图(a)所示,面积S=0.2 m2、匝数n=630匝、总电阻r=1.0 Ω的线圈处在变化的磁场中,磁感应强度B随时间t按图(b)所示规律变化,方向垂直线圈平面.图(a)中的传感器可看成一个纯电阻R,并标有“3V 0.9 W”,滑动变阻器R0上标有“10 Ω 1 A”,求:
(1)设磁场垂直纸面向外为正方向,试判断通过电流表的电流方向;
(2)为了保证电路的安全,求电路中允许通过的最大电流;
(3)若滑动变阻器触头置于最左端,为了保证电路的安全,图(b)中的t0最小值是多少?
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【题目】利用如下图实验装置探究重物下落过程中动能与重力势能的转化问题。实验操作步骤如下:
A.按实验要求安装好实验装置;
B.使重物靠近打点计时器,接着先接通电源,后放开纸带,打点计时器在纸带上打下一系列的点;
C.下面左图为一条符合实验要求的纸带,O点为打点计时器打下的第一点。分别测出若干连续点A、B、C……与O点之间的距离h1、h2、h3……
(1)已知打点计时器的打点周期为T,重物质量为m,重力加速度为g,结合实验中所测得的h1、h2、h3,可得纸带从O点下落到B点的过程中,重物增加的动能为____ ,减少的重力势能为______。
(2)取打下O点时重物的重力势能为零,计算出该重物下落不同高度h时所对应的动能和重力势能 ,建立坐标系,横轴表示h,纵轴表示和,根据测得的数据在图中绘出图线I和图线Ⅱ。已求得图线I斜率的绝对值为 k1,图线Ⅱ的斜率的绝对值为k2。则可求出重物和纸带下落过程中所受平均阻力与重物所受重力的比值为 ______(用 k1和k2表示)。
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【题目】如图所示,金属杆从离地高为0.8m处从静止开始沿弧形轨道下滑,轨道的水平部分有竖直向上磁感应强度为的匀强磁场,水平轨道足够长,其上原来放一个金属杆。已知杆的质量为1kg,杆的质量为3kg,不计一切摩擦,杆、的电阻之比为:=1:2,其余电阻不计,g取10m/s2,以下说法正确的是( )
A. 和的最终速度都为零
B. b杆的最终速度为1m/s
C. 整个过程b杆产生的热量为4J
D. 整个过程产生的总热量为8J
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【题目】如图所示,在光滑水平面上竖直固定一半径为R的光滑半圆槽轨道,其底端恰与水平面相切。质量为m的小球以大小为v0的初速度经半圆槽轨道最低点B滚上半圆槽,小球恰能通过最高点C后落回到水平面上的A点。(不计空气阻力,重力加速度为g)求:
(1)小球通过B点时对半圆槽的压力大小;
(2)A、B两点间的距离;
(3)小球落到A点时的速度方向(请用速度与水平方向的夹角的正切表示).
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