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16.如图,在光滑的水平面上,质量为2m,长为L的木板右端紧靠竖直墙壁,与墙壁不粘连,质量为m的小滑块(可视为质点)以水平速度v0滑上木板左端,滑到木板右端时速度恰好为零.现小滑块以水平速度v滑上木板左端,滑到木板右端时与竖直墙壁发生弹性碰撞,小滑块弹回后,刚好能够滑到木板左端而不从木板上落下,求$\frac{v}{{v}_{0}}$的值.

分析 小滑块在木板上滑动过程,根据动能定理列方程,即可求解小滑块与木板间的摩擦力大小;
先研究滑块在木块上向右滑动的过程,运用动能定理得到滑块与墙壁碰撞前瞬间的速度,滑块与墙壁碰撞后,原速率反弹,之后,向左运动,在摩擦力的作用下,木板也向左运动,两者组成的系统动量守恒,再对这个过程,运用动量守恒和能量守恒列方程,联立即可求解$\frac{v}{{v}_{0}}$的值.

解答 解:小滑块以水平速度v0右滑时,有:
$-fL=0-\frac{1}{2}m{{v}_{0}}^{2}$…①
小滑块以速度v滑上木板到运动至碰墙时速度为v1,则有
$-fL=\frac{1}{2}m{{v}_{1}}^{2}-\frac{1}{2}m{v}^{2}$…②
滑块与墙碰后至向左运动到木板最左端,此时滑块、木板的共同速度为v2,则有
mv1=(m+2m)v2…③
由能量守恒定律可得:
$fL=\frac{1}{2}m{{v}_{1}}^{2}-\frac{1}{2}(m+2m){{v}_{2}}^{2}$…④
上述四式联立,解得
$\frac{v}{{v}_{0}}=\frac{\sqrt{10}}{2}$…⑤
答:$\frac{v}{{v}_{0}}$的值为$\frac{\sqrt{10}}{2}$.

点评 本题是动量守恒定律与动能定理、能量守恒定律的综合运用,分析清楚物体的运动过程,把握物理规律是关键.

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4.如图是用曝光时间△t已知的相机拍摄的一张真空中羽毛与苹果自由下落的局部频闪照片.
(1)在下落过程中的任意时刻,羽毛的运动状态 (选填“惯性大小”、“运动状态”或“机械能”)与苹果相同.
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B.一定满足关系 x1:x2:x3=1:3:5
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D.苹果下落的加速度大小为$\frac{{x}_{3}-{x}_{1}}{2△{t}^{2}}$.

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11.有一个小灯泡上标有“4.0V,2W”的字样,现要测绘这个灯泡的伏安特性曲线,有下列器材供选用.
A.电压表(0~5V,内阻约5kΩ)      
B.电压表(0~15V,内阻约15kΩ)
C.电流表(0~3A,内阻约0.1Ω)      
D.电流表(0~0.6A,内阻约0.5Ω)
E.滑动变阻器(5Ω,2A)         
F.滑动变阻器(100Ω,1A)
G.学生电源(直流6V)、开关、导线若干.

(1)实验中所用电压表应选A,电流表应选用D,滑动变阻器应选用E.(填写器材前的选项符号)
(2)在实验中,完成实验电路图的连接(如图1).
(3)电路正确连接后,测得小灯泡的伏安特性曲线如图2所示,若把电器元件Z和小灯泡接入如图3所示的电路图中时,通过Z的电流为0.40A,已知A、B两端电压恒为4V,则此时灯泡L的功率约为0.76W(保留两位有效数字)

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

1.某研究性学习小组设计了如图甲所示的电路,测电源的电动势E及内阻r.
(1)闭合电键S,移动滑动触头P,用 V1、V2和A测得并记录多组数据.根据数据描出如图乙所示的①、②两条U-I直线,则直线②是根据电压表V1(填“V1”或“V2”)和电流表A的数据画得的;
(2)根据图象求得电源电动势E的测量值为3.0V,内电阻r的测量值为1.0Ω(保留两位有效数字);
(3)直线①、②的交点对应滑动变阻器接入闭合电路的阻值为0Ω,此时电源的总功率为3W.

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8.2014年10月24日,中国自行研制的探月工程三期再入返回飞行试验器发射升空.11月1日,再入返回飞行试验返回器在预定区域顺利着陆,试验获得圆满成功,假如宇航员在登陆月球表面后,用位移传感器测得从某特定位置自由下落的小球的高度随时间变化的关系为h=a-bt2(式中a,b为常量).若将月球视为密度均匀、半径为R的球体,万有引力常量为G,则月球的密度为(  )
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5.如图所示,一圆环上均匀分布在正电荷,x轴垂直于环面且过圆心O.下列关于x轴上的电场强度和电势的说法中正确的是(  )
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