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3.质量相等的A、B两物体放在水平面上,分别在水平恒力F1和F2的作用下沿水平面运动,先后撤去F1、F2后,两物体最终停下,它们的v-t图象如图所示.则下列说法正确的是(  )
A.A、B与水平面间的动摩擦因数之比为1:2
B.F1、F2大小之比为1:2
C.A、B两物体沿地面运动的位移之比为2:1
D.两物体A、B与地面摩擦产生的热量之比为1:2

分析 先研究两物块做匀减速运动的过程:根据斜率求出匀减速运动的加速度之比,从而求出摩擦力之比,再根据匀加速运动的加速度之比,根据牛顿第二定律求出F1和F2的大小之比.再由功能关系可得出克服摩擦力做功之比,从而得到摩擦生热之比.

解答 解:A、由速度时间图象可知,匀减速阶段A、B的加速度大小分别为:a1=$\frac{v}{2{t}_{0}}$,a2=$\frac{v}{{t}_{0}}$.
由牛顿第二定律得 μmg=ma,可知A、B与水平面间的动摩擦因数之比为:μ1:μ2=a1:a2=1:2.故A正确.
B、匀加速阶段,A、B的加速度大小分别为:a3=$\frac{v}{{t}_{0}}$.a4=$\frac{v}{2{t}_{0}}$
根据牛顿第二定律得:F-μmg=ma′,得:F=m(μg+a′)
则F1、F2大小之比为:F1:F2=(μ1g+a3):(μ2g+a4)=($\frac{v}{2{t}_{0}}$+$\frac{v}{{t}_{0}}$):($\frac{v}{{t}_{0}}$+$\frac{v}{2{t}_{0}}$)=1:1,故B错误.
C、根据“面积”表示位移,可知,A、B两物体沿地面运动的位移之比为:x1:x2=$\frac{v•3{t}_{0}}{2}$:$\frac{v•3{t}_{0}}{2}$=1:1.故C错误.
D、物体与地面摩擦产生的热量等于整个过程中物体克服摩擦力做功,则A、B与地面摩擦产生的热量之比为:Q1:Q21mgx1:μ2mgx2=1:2,故D正确.
故选:AD

点评 解决本题的关键通过图象得出匀加速运动和匀减速运动的加速度,根据牛顿第二定律,得出两个力的大小之比,以及知道速度-时间图线与时间轴所围成的面积表示位移.

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17.如图所示,质量相同的两颗卫星a和b绕地球匀速圆周运动,其中b在半径为r的轨道上,a是地球的同步卫星,此时a和b恰好相距最近.已知地球质量为M、半径为R、地球自转的角速度为ω,引力常量为G,则卫星a和b下次相距最近需经时间为(  )
A.$\frac{2π}{ω}$B.$\frac{2π}{\sqrt{\frac{GM}{{R}^{3}}-\sqrt{\frac{GM}{{r}^{3}}}}}$C.$\frac{2π}{ω-\sqrt{\frac{GM}{{r}^{3}}}}$D.$\frac{2π}{ω-\sqrt{\frac{GM}{{R}^{3}}}}$

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科目:高中物理 来源: 题型:填空题

14.某物理小组欲测量小滑块与木板表面的动摩擦因数μ,该小组在实验室找到了两块相同的长木板、铁架台、滑块、秒表、刻度尺等实验器材.
设计的实验装置如图所示:
(1)该实验小组设计的实验步骤如下:
①让两块木板对接,一块木板斜放形成斜面,另一块木板水平放置,并使连接处圆滑
②在斜面上确定一个点A1,用铅垂线确定点A1在水平桌面上的投影点O
③用刻度尺测量A1与斜面底端A2之间的距离s1
④用刻度尺测量A1到水平桌面上O点的距离h
⑤让滑块从A1点由静止开始下滑,经A2后停在水平板上的A3
⑥用刻度尺测量A3到O点的距离S2
(2)在该实验的设计和操作过程中,不需要的实验仪器是秒表,不必要的实验步骤是③.
(3)根据该实验的测量数据,得到木板与滑块的动摩擦因数μ=$\frac{h}{{S}_{2}}$.

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11.一倾角为θ的斜劈静止在粗糙的水平地面上,一质量为m的物块恰好能在斜面上匀速下滑,在物块匀速下滑过程中,某时刻对物块m施加一水平向右的恒力F,如图所示,在物块下滑过程中,下列说法正确的是(  )
A.不加恒力F时,斜劈与地面之间不存在静摩擦力
B.不加恒力F时,地面受到的静摩擦力方向水平向右
C.加恒力F时,斜劈与地面之间不存在静摩擦力
D.加恒力F时,地面受到的静摩擦力方向水平向右

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18.如图所示为交流发电机示意图,匝数为n=100匝的矩形线圈,边长分别为a=10cm和b=20cm,内阻为r=5Ω,在磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中绕OO′轴以ω=50$\sqrt{2}$rad/s的角速度匀速转动,转动开始时线圈平面与磁场方向平行,线圈通过电刷和外部R=20Ω的电阻相接.求电键S合上后,
(1)写出线圈内产生的交变电动势瞬时值的表达式;
(2)电压表和电流表示数;
(3)电阻R上所消耗的电功率;
(4)从计时开始,线圈转过$\frac{π}{2}$的过程中,通过外电阻R的电量.

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8.发电机输出功率为100kW,用户需要的电压是220V,输电线电阻为10Ω.若输电线中因发热而损失的功率为输送功率的4%,在输电线路中设置的升压变压器原副线圈的匝数比为1:20,试求:
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15.如图所示,把电感线圈L、电容器C、电阻R分别与灯泡L1、L2、L3串联后接在交流电源两极间,三盏灯亮度相同.若保持交流电源两极间的电压不变,仅使交流电的频率增大,则以下判断正确的是(  )
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12.下列说法中正确的是(  )
A.气体对外做功,其内能一定减小
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C.能量耗散说明能量不会凭空产生,但可以凭空消失
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