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20.静止在光滑水平面上的长木板质量为M,上表面不光滑,现有一质量为m的木块以某一初速度从木板一端滑上木板,此后两物体的速度变化情况如图所示,重力加速度g取10m/s2,下列说法正确的是(  )
A.木块与木板上表面的动摩擦因数为0.1
B.M和m的比值为1:2
C.木板长度至少为6米
D.此过程中m减少的动能等于M增加的动能

分析 木块滑上木板先做匀加速运动,速度与木板相等后一起匀速运动,根据图象的斜率求出木块匀减速运动的加速度,再由牛顿第二定律求木块与木板上表面的动摩擦因数.对于木块与木板组成的系统,合外力为零,根据动量守恒定律求质量之比.由运动学公式求出木块与木板的相对位移,即得木板的长度.结合能量守恒定律分析m与M动能变化的关系.

解答 解:A、木块滑上木板后,做匀减速运动,加速度大小为 a=$\frac{△v}{△t}$=$\frac{6-2}{2}$=2m/s2,对m,由牛顿第二定律可得:μmg=ma,解得:μ=0.2,故A错误.
B、以木块的初速度方向为正方向,根据动量守恒定律得 mv0=(M+m)v,代入数据得 m×6=(M+m)×2,解得 M:m=1:2,故B正确.
C、木板长度至少等于木块与木板间的相对位移,为 L=$\frac{6+2}{2}×2$-$\frac{2×2}{2}$=6m,故C正确.
D、此过程中m减少的动能等于M增加的动能与系统增加的内能之和,故D错误.
故选:BC

点评 解决本题的关键理清木块在木板上的运动情况,抓住临界状态:速度相等,由图象的斜率等于加速度、面积表示位移,结合牛顿第二定律和运动学公式进行求解.

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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

7.用如图a所示装置做“验证机械能守恒”的实验.实验时,通过电磁铁控制小铁球从P处自由下落,小铁球依次通过两个光电门甲、乙,测得遮光时间分别为△t1和△t2,两光电门中心点间的高度差为h.

(1)用游标卡尺测得小铁球直径的示数如图b所示,则小铁球的直径d=6.30mm;
(2)为验证机械能守恒,还需知道的物理量是重力加速度g(填物理量名称及符号),验证机械能守恒的表达式为$gh=\frac{{d}^{2}}{2(△{t}_{2})^{2}}-\frac{{d}^{2}}{2(△{t}_{1})^{2}}$;
(3)由于光电门甲出现故障,某同学实验时只改变光电门乙的高度,进行多次实验获得多组数据,分别计算出各次小铁球通过光电门乙时的速度v,并作出v2-h图象.图(c)中给出了a、b、c三条直线,他作出的图象应该是直线a;由图象得出,小铁球初始位置P到光电门甲中心点的高度差约为10cm,(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

11.如图,一下端开口、上端封闭的细长玻璃管竖直放置.玻璃管的上部封有长l1=30.0cm的空气柱,中间有一段长l=25.0cm的水银柱,下部空气柱的长度l2=40.0cm.已知大气压强为p0=75.0cmHg.现将一活塞(图中未画出)从玻璃管开口处缓慢往上推,使管上部空气柱长度变为l1′=20.0cm.假设活塞上推过程中没有漏气,求活塞上推的距离.(假设整个过程中气体的温度不变)

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

8.如图所示,小球从A点以初速度v0沿粗糙斜面向上运动,到达最高点B后返回A,C为AB的中点.则小球从A到C与从C到B的过程中正确的是(  )
A.速度的变化相等B.速度的变化率相等
C.减少的动能不相等D.损失的机械能不相等

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

15.如图所示,足够长的平行光滑导轨固定在水平面上,导轨间距为L=1m,其右端连接有定值电阻R=2Ω,整个装置处于垂直导轨平面磁感应强度B=1T的匀强磁场中.一质量m=2kg的金属棒在恒定的水平拉力F=10N的作用下,在导轨上由静止开始向左运动,运动中金属棒始终与导轨垂直.导轨及金属棒的电阻不计,下列说法正确的是(  )
A.产生的感应电流方向在金属棒中由a指向b
B.金属棒向左做先加速后减速运动直到静止
C.金属棒的最大加速度为10 m/s2
D.水平拉力的最大功率为200 W

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

5.如图所示,长为L的导体棒ab两个端点分别搭接在两个竖直放置电阻不计半径都为r的金属圆环上,圆环通过电刷与右侧一变压器相接,变压器原、副线圈匝数分别为n1、n2,其中副线圈采用双线绕法,从导线对折处引出一个接头c,连成图示电路,k为单刀双掷开关,R为光敏电阻,从图示位置开始计时,下列说法正确的是 (  )
A.导体棒产生的感应电动势的瞬时值表达式为e=BLrωcosωt
B.k接b时,电阻R上消耗的功率为$\frac{2{{n}_{2}}^{2}{B}^{2}{L}^{2}{ω}^{2}{r}^{2}}{{{n}_{1}}^{2}R}$
C.k接c时,电压表示数为$\frac{\sqrt{2}{n}_{2}Blrω}{2{n}_{1}}$
D.k接c时,用黑纸遮住电阻R,变压器输入电流将变大

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

12.如图所示,理想变压器的原、副线圈匝数比为l:5,原线圈两端的电压如图乙所示.氖泡在两端电压达到100V时开始发光.下列说法中正确的是(  )
A.图乙中电压的有效值为$10\sqrt{2}V$
B.关断开后,电压表的示数变大
C.开关断开后,变压器的输出功率不变
D.开关接通后,氖泡的发光频率为50 Hz

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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

9.某同学为了测量一组阻值约3Ω的定值电阻RX的准确阻值,准备了以下实验器材:
电源(电动势4V)
电流表(量程0.6A,内阻约1Ω)
电压表(量程3V,内阻约5kΩ)
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滑动变阻器B两只(最大阻值为20Ω)
开关导线若干
(1)他设计的电路如图所示,按图连好电路,断开S2,闭合S1,调节R1和R2,记下电流表与电压表示数I1、U;再闭合S2,保持R2(填R1或R2)的阻值不变,调节R1(填R1或R2),使电压表的示数仍为U,记下此时电流表示数I2
(2)被测电阻RX为:$\frac{U}{{I}_{2}^{\;}-{I}_{1}^{\;}}$(用I1、I2、U表示).
(3)该电路中滑动变阻器R1应选择A(选A或B),R2应选择B(选A或选B)

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

10.如图所示,在场强E=104 N/C的水平匀强电场中,有一根长l=15cm的细线,一端固定在O点,另一端系一个质量m=3g、电荷量q=1×10-6 C的带正电小球,当细线处于水平位置时,小球从静止开始释放,g取10m/s2.求:
(1)小球到达最低点B的过程中电势能变化了多少?
(2)若取B点电势为零,小球在A点的电势为多大?
(3)绳子张力为多大?

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