【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】在竖直平面内有水平向右、场强为的匀强电场。在场中有一根长为的绝缘细线,一端固定在点,另一端系质量为的带电小球,它静止时细线与竖直方向成角。如图所示,给小球一个初速度让小球恰能绕点在竖直平面内做圆周运动,取小球在最初静止时的位置为电势能和重力势能的零点, , 求:
⑴小球所带电量;
⑵小球恰能做圆周运动的动能最小值;
⑶小球恰能做圆周运动的机械能最小值。
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【题目】下列说法正确的是 。(填正确答案标号。选对1个得2分,选对2个得4分,选对3个得5分;每选错1个扣3分,最低得分为0分)
A. 光电效应表明光具有能量,具有波粒二象性
B. 根据玻尔理论可知,氢原子辐射出一个光子后,氢原子的电势能增大,核外电子的运动速度减小
C. 一束光照射到某金属上不能发生光电效应,是因为该束光的波长太长
D. α粒子散射实验是卢瑟福建立原子核式结构模型的重要依据
E. 大量光子易表现出波动性,个别光子易表现出粒子性
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【题目】如图甲所示,质量mB=1kg的平板小车B在光滑水平面上以v1=1m/s的速度向左匀速运动.当t=0时,质量mA=2kg的小铁块A以v2=2m/s的速度水平向右滑上小车,A与小车间的动摩擦因数为μ=0.2。若A最终没有滑出小车,取水平向右为正方向,g=10m/s2,求:
①A在小车上停止运动时,小车的速度大小
②在图乙所示的坐标纸中画出1.5s内小车B运动的速度一时间图象.
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【题目】如图所示,AC和BC两轻绳共同悬挂一质量为m的物体,若保持AC绳的方向不变,AC与竖直方向的夹角为60°,改变BC绳的方向,试求:
(1)时BC绳上的拉力大小;
(2)物体能达到平衡时,角的取值范围;
(3)在的范围内,求BC绳上拉力的最小值。
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【题目】如图所示,A表示地球,B表示火星。假设地球和火星都绕太阳做匀速圆周运动,已知地球到太阳的距离小于火星到太阳的距离,那么( )
A. 地球公转周期小于火星的公转周期
B. 地球公转的线速度小于火星公转的线速度
C. 地球公转的角速度小于火星公转的角速度
D. 地球公转的加速度小于火星公转的加速度
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【题目】(6分)某同学设计了一个研究平抛运动的实验装置,如图在水平桌面上放置一个斜面,让钢球从斜面上由静止滚下,钢球滚过桌边后便做平抛运动。在钢球抛出后经过的地方放置一块水平木板,木板由支架固定成水平,木板所在高度可通过竖直标尺读出,木板可以上下自由调节。在木板上固定一张白纸。该同学在完成装置安装后进行了如下步骤的实验:
A.实验前在白纸上画一条直线,并在线上标出a,b,c三点,且ab=bc=20.00cm,如图。 |
B.让钢球从斜面上的某一位置由静止滚下,调节木板高度,使得钢球正好击中a点,记下此时木板与桌面的高度差h1=h. |
C.让钢球从斜面上的同一位置由静止滚下,调节木板高度,使得钢球正好击中b点,记下此时木板与桌面的高度差h2=h+10.00(cm)。 |
D.让钢球从斜面上的同一位置由静上滚下,调节木板高度,使得钢球正好击中c点,记下此时木板与桌面的高度差h3=h+30.00(cm)。 |
则该同学由上述测量结果即可粗测出钢球的平抛初速度大小v0=______m/s,钢球击中b点时其竖直分速度大小为vby=______m/s。已知钢球的重力加速度为g=10m/s2,空气阻力不计。(结果保留三位有效数字)
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【题目】细绳拴一个质量为m的小球,小球用固定在墙上的水平弹簧支撑,小球与弹簧不粘连。平衡时细绳与竖直方向的夹角为53,如图所示。以下说法正确的是(已知cos53=0.6,sin53=0.8)
A. 小球静止时弹簧的弹力大小为mg
B. 小球静止时细绳的拉力大小为mg
C. 细绳烧断瞬间小球的加速度立即为g
D. 细绳烧断瞬间小球的加速变立即为g
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【题目】目前世界上正在研究一种新型的发电机叫做磁流体发电机,其原理如图所示。将含有大量正、负粒子的等离子束射入磁场,磁场中两金属板A、B上将别聚集电荷,从而在两板间形成一定的电压,A、B两板就等效于图b中的一个电源.对电源的正、负极和电路中流过电阻R的电流方向的判断中,正确的是( )
A. A板为正极,通过电阻R的电流方向从上到下
B. A板为正极,通过电阻R的电流方向从下到上
C. B板为正极,通过电阻R的电流方向从上到下
D. B板为正极,通过电阻R的电流方向从下到上
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