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16.如图所示,有四块相同的滑块叠放起来置于水平桌面上,通过细绳和定滑轮相互联接起来.如果所有的接触面间的摩擦系数均为μ,每一滑块的质量均为m,不计滑轮的摩擦.那么要拉动最上面一块滑块至少需要多大的水平拉力?如果有n块这样的滑块叠放起来,那么要拉动最上面的滑块,至少需多大的拉力?

分析 拉动时,每个物体间都是滑动摩擦力,除最上面一块滑块只有下表面受到滑动摩擦力,其它的滑块都受到两个滑动摩擦力,要拉动物体,则拉力最少是所以滑动摩擦力之和.

解答 解:最上面一个物体摩擦力为mgμ
上面第二个物体上表面摩擦力为mgμ,下表面摩擦力2mgμ,
上面第三个物体上表面摩擦力为2mgμ,下表面摩擦力3mgμ,
第N个物体的上表面摩擦力为(n-1)mgμ,下表面摩擦力nmgμ,
拉力应为F=mgμ+(mgμ+2mgμ)+(2mgμ+3mgμ)+…+(n-2)mgμ+(n-1)mgμ+(n-1)mgμ+nmgμ
化简为[2(1+2+…+n)-n]mgμ=n2μmg,
当n=4时,F=16mgμ
答:要拉动最上面一块滑块至少需要16mgμ 的水平拉力,如果有n块这样的滑块叠放起来,那么要拉动最上面的滑块,至少需要n2μmg的拉力.

点评 本题关键是对滑块进行受力分析,知道拉动时,每个物体间都是滑动摩擦力,然后求滑动摩擦力之和,难度不大,属于基础题.

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

6.原子从一个能级跃迁到一个较低的能级时,有可能不发射光子,例如在某种条件下,铬原子的n=2能级上的电子跃迁到n=1能级上时并不发射光子,而是将相应的能量转交给n=4能级上的电子,使之脱离原子,这一现象叫做俄歇效应,以这种方式脱离了原子的电子叫做俄歇电子,已知铬原子的能级公式可简化表示为En=$\frac{A}{{n}^{2}}$,式中n=1,2,3…表示不同能级,A是正的已知常数,上述俄歇电子的动能是(  )
A.$\frac{11}{16}A$B.$\frac{7}{16}$AC.$\frac{3}{16}$AD.$\frac{13}{16}$A

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7.一根轻弹簧两端受到10.0N沿弹簧轴线的一对拉力时,伸长1.00cm,现将弹簧上端固定,下端挂一重物,弹簧伸长1.35cm,则这个物体的质量是多少?(g取10N/kg)

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4.如图所示,A球放在一个倾角为30°的固定的光滑斜面上,A、B两小球由绕过轻质定滑轮的细线相连,B、C两小球在竖直方向上通过劲度系数为k的轻质弹簧相连,C球放在水平地面上.现用手控制住A,并使细线刚好伸直但无拉力作用,并保证滑轮左侧细线竖直、右侧细线与斜面平行.已知B、C的质量均为m,重力加速度g,细线与滑轮之间的摩擦不计,开始时整个系统处于静止状态.释放A后,A沿斜面下滑至速度最大时C恰好离开地面.已知弹簧拉伸和压缩形变量相同时,其储存的弹性势能相同,试求:
(1)A球的质量mA多大?
(2)A球能获得的最大速度是多少?

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11.警察发现前方100m处有一超载汽车正以15m/s的速度匀速前进,这时警车立即从静止出发,若警车要在20s内追上超载汽车.则:
(1)警车至少以多大的加速度追赶汽车?
(2)若警车以最小的加速度追赶,追上之前与超载汽车最远相距多少?

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1.我国是最早掌握卫星回收技术的国家之一,卫星回收舱返回大气层后受到空气阻力作用、先做变减速运动,最后做匀速运动,若回收舱质量为m,空气阻力大小与速率的平方成正比,即F=kv2,则卫星回收舱的收尾速率为$\sqrt{\frac{mg}{k}}$(收尾速率即最终匀速运动的速率)

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8.如图所示,在平面直角坐标系xoy中,一半径为R圆形区域内有磁感应强度为B的匀强磁场,方向垂直纸面向外,圆形区域的圆心P在x轴上,OP=R.一质量为m、电量为q带正电的粒子从N点沿平行于x轴正方向进入匀强磁场,入射点N到x轴的距离为h,粒子重力不计.则:
(1)粒子经过磁场射出时的速度方向恰好与其入射方向相反,求粒子的入射速度大小.
(2)若h=$\frac{{\sqrt{3}}}{2}$R,粒子以另一速度从N点射入恰好能从O点射出,求该情况下粒子速度大小和从N点经磁场偏转到达O点的时间.

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5.在做验证牛顿第二定律的实验时,某学生将实验装置如图甲安装,准备接通电源后开始做实验.

①打点计时器是一种计时工具,应该接交流(填交流或直流)电源.
②图中砂和砂桶的总质量为m,小车和砝码的总质量为M.实验中用砂和砂桶总重力的大小作为细线对小车拉力的大小.为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力,接下来还需要进行的一项操作是:B
A.将长木板水平放置,让小车连着已经穿过打点计时器的纸带,给打点计时器通电,调节m的大小,使小车在砂和砂桶的牵引下运动,从打出的纸带判断小车是否做匀速运动.
B.将长木板的一端垫起适当的高度,让小车连着穿过打点计时器的纸带,撤去砂和砂桶,给打点计时器通电,轻推一下小车,从打出的纸带判断小车是否做匀速运动.
C.将长木板的一端垫起适当的高度,撤去纸带以及砂和砂桶,轻推一下小车,观察判断小车是否做匀速运动.
D.当改变小车的质量时,需要重新平衡摩擦力
③实验中要进行质量m和M的选取,才能认为绳子的拉力约等于mg,以下最合理的一组是D
A.M=100g,m=40g、50g、60g、80g、100g、120g
B.M=200g,m=10g、15g、20g、25g、30g、40g
C.M=200g,m=40g、50g、60g、80g、100g、120g
D.M=400g,m=10g、15g、20g、25g、30g、40g
④图乙是实验中得到的一条纸带,A、B、C、D、E为5个相邻的计数点,相邻的两个计数点之间还有四个点未画出,则计数点间的时间间隔T=0.1s.量出AB间的距离S1=4.22cm、BC间的距离S2=4.65cm、CD间的距离为S3=5.08cm、DE间的距离为S4=5.49cm.则打点计时器打下c点时的速度大小为:VC=0.49m/s(结果保留2位有效数字),小车的加速度的符号表达式为:a=$\frac{{S}_{3}{+S}_{4}-{{S}_{1}-S}_{2}}{{4T}^{2}}$ (用上面的符号表示).
⑤在验证当小车的质量一定时,小车的加速度与合外力F的关系时,小华所在的实验小组根据实验数据作出了如图丙所示的a-F图象,图象不过坐标轴的原点,其原因可能是没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足.

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5.某粒子分析器的简化结构如图.一束带电粒子(不计重力和粒子间的相互影响)从A小孔以特定的角度和初速度射入平行板电极P和Q之间的真空区域,经偏转后打在Q极板上如图所示的位置.在其他条件不变的情况下要使该粒子束能从Q极板上B孔射出,下列操作中可能实现的是(  )
A.先断开开关S,再适当上移P极板B.先断开开关S,再适当左移P极板
C.保持开关S闭合,适当上移P极板D.保持开关S闭合,适当左移P极板

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