【题目】如图所示,静止在光滑水平面上的长木板,质量,长,与等高的固定平台长,平台右侧有一竖直放置且半径的光滑半圆轨道.质量的小滑块以初速度从的左端水平滑上,随后向右运动,长木板与平台碰撞前的瞬间,小滑块的速度大小为,此时还未达到共同速度.设长木板与平台碰撞后立即被锁定,小滑块可视为质点,小滑块A与平台之间的动摩擦因数小滑块与平台之间的动摩擦因数,,,求:
(1)长木板与平台碰撞前的瞬间, 的速度大小;
(2)小滑块最终停在离木板左端多远处?
【答案】(1)1m/s(2)3.5m
【解析】
(1)B与平台CD碰撞前瞬间,A、B还未达到共同速度.对B,运用动能定理求B的速度大小.
(2)根据能量守恒定律求出B与平台碰撞前A相对B发生的位移,对滑块从平台C点运动到D的过程中,在到最高点的过程中运用动能定理列式,求出小物块A在半圆轨道上达到的最大高度.再对物块A过C之后在B上运动的过程使用动能定理即可求解.
(1)B与平台CD碰撞时,A、B还未达到共同速度.设B与档板碰撞前瞬间速度大小为vB,由动能定理有:
μ1mgs=MvB2
代入数据解得:vB=1m/s
(2)B与平台碰撞前A相对B发生的位移为x,根据能量守恒定律有:
μ1mgx=mv02-mvA2-MvB2
代入数据解得:x=4.5m
即B与平台碰撞时,A恰好到达平台左端.
设A在半圆形轨道上能到达的最大高度为h,则由动能定理有:-μ2mgl2-mgh=0-mvA2
代入数据解得:h=0.5m<R
故m到达最高点后沿半圆形轨道返回.
设A到达C点时速度为vC,由动能定理有:mgh-μ2mgl2=mvC2
代入数据解得:vC=2m/s
A过C之后在B上运动的距离为l,有:-μ1mgl=-mvC2
解得:l=1m,即A最终停在离B木板左端3.5m处.
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【题目】关于欧姆定律的下列理解中,正确的是
A.当导体两端加一定的电压时,测得通过的电流越大的导体电阻越大
B.使导体中通过一定的电流所需的电压越小,导体的电阻越小
C.由知,一段导体的电阻跟它两端的电压成正比,跟通过它的电流成反比
D.对一定的导体,流过它的电流跟加在它两端的电压成正比
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【题目】如图所示,三个质量相等的小球a、b、c从图示位置分别以相同的速度v0水平向右抛出,最终都能到达D(3L,0)点。不计空气阻力,x轴所在处为地面,则可判断a、b、c三个小球( )
A.初始时刻纵坐标之比为9:4:1
B.在空中运动过程中,重力做功之比为3:2:1
C.在空中运动过程中,速度变化率之比为1:1:1
D.到达D点时,重力做功的瞬时功率之比为1:1:1
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【题目】1922年英国物理学家阿斯顿因质谱仪的发明、同位素和质谱的研究荣获了诺贝尔化学奖.若一束粒子由左端射入质谱仪后的运动轨迹如图所示,不计重力,则下列说法中正确的是
A.该束带电粒子带负电
B.速度选择器的P1极板带正电
C.在B2磁场中运动半径越大的粒子,质量越大
D.在B2磁场中运动半径越大的粒子,比荷越小
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【题目】同学们通过实验探究发现:弹簧弹力与弹簧伸长量成正比,比例系数称为劲度系数。某实验小组进一步想探究弹簧的劲度系数与哪些因素有关,首先他们猜想可能与弹簧长度有关,于是他们找到几根相同的弹簧,分别测出一根弹簧、两根弹簧串联,三根弹簧串联……情况下弹簧的劲度系数,并作出了弹簧进度系数k与弹簧长度的关系图像如图,于是他们猜想弹簧的劲度系数可能与弹簧长度成反比。你认为要验证该小组同学的猜想是否正确,应该做_____________的关系图像。你认为弹簧的劲度系数与弹簧长度的关系为:____________________________
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【题目】如图所示,在倾角为θ =30°的斜面上,固定一宽L=0.25 m的平行光滑金属导轨,在导轨上端接入电源和滑动变阻器R。电源电动势E=12 V、内阻r =1 Ω,一质量m =20 g的金属棒ab与两导轨垂直并接触良好。整个装置处于磁感应强度B=0.80 T、方向垂直于斜面向上的匀强磁场中(导轨与金属棒的电阻不计)。g取10 m/s2,要保持金属棒在导轨上静止,求:
(1)金属棒所受到的安培力的大小;
(2)通过金属棒的电流的大小;
(3)滑动变阻器R接入电路中的阻值。
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【题目】在冰壶比赛中,红壶以一定速度与静止在大本营中心的蓝壶发生对心碰撞,碰撞时间极短,如甲图所示.碰后运动员用冰壶刷摩擦蓝壶前进方向的冰面,来减小阻力.碰撞前后两壶运动的图象如乙图中实线所示,其中红壶碰撞前后的图线平行.已知两冰壶质量相等,由图象可得( )
A.红、蓝两壶的碰撞机械能不守恒
B.碰撞后,蓝壶的瞬时速度为
C.碰撞后,红、蓝两壶运动的时间之比为1:5
D.碰撞后,红、蓝两壶与冰面间的动摩擦因数之比为4:5
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【题目】如图1所示,为“探究加速度和力、质量的关系”的实验装置。长木板有一定倾角,这样做的目的是___________。如图2所示为本实验中一次记录小车运动情况的纸带。图中A、B、C、D、E为相邻的计数点,相邻计数点的时间间隔为T=0.1秒。打D点时小车的瞬时速度大小为___________m/s,小车的加速度大小为___________m/s2。(结果均保留三位有效数字)
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【题目】一根粗细均匀的金属导线,两端加上恒定电压U时,通过金属导线的电流强度为I,金属导线中自由电子定向移动的平均速率为v,若将金属导线均匀拉长,使其长度变为原来的2倍,仍给它两端加上恒定电压U,则此时( )
A.该金属导线的电阻变为原来的2倍
B.该金属丝的电阻率变为原来4倍
C.自由电子定向移动的平均速率为
D.通过金属导线的电流为
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