【题目】如图甲所示,有一倾角为30°的光滑固定斜面,斜面底端的水平面上放一质量为M的木板.开始时质量为m=1 kg的滑块在水平向左的力F作用下静止在斜面上,今将水平力F变为水平向右,当滑块滑到木板上时撤去力F,木块滑上木板的过程不考虑能量损失.此后滑块和木板在水平面上运动的v-t图像如图乙所示,g=10 m/s2.求:
(1)水平作用力F的大小;
(2)滑块开始下滑时的高度;
(3)木板的质量.
【答案】(1) N (2)2.5 m (3)1.5 kg
【解析】
(1)滑块受到水平推力F、重力mg和支持力N处于平衡,如图所示:
mgsinθ=Fcosθ
代入数据可得F= N
(2)由题意可知,滑块滑到木板上的初速度为10 m/s
当F变为水平向右之后,由牛顿第二定律可得
mgsinθ+Fcosθ=ma
解得a=10 m/s2
下滑的位移:x=
解得x=5 m
故下滑的高度:h=xsin30°=2.5 m
(3)由图像可知,二者先发生相对滑动,当达到共速后一块做匀减速运动,设木板与地面间的动摩擦因数为μ1,滑块与木板间的动摩擦因数为μ2
二者共同减速时的加速度大小a1=1 m/s2,发生相对滑动时,木板的加速度a2=1 m/s2,滑块减速的加速度大小为:a3=4 m/s2
对整体受力分析,可得a1==μ1g
可得μ1=0.1
在0~2 s内分别对m和M做受力分析可得
对M:μ2mg-μ1(M+m)g=Ma2
对m:μ2mg=ma3
带入数据解方程可得M=1.5 kg
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【题目】如图所示,水平桌面左端有一顶端高为h的光滑圆弧形轨道,圆弧的底端与桌面在同一水平面上.桌面右侧有一竖直放置的光滑圆轨道MNP,其形状为半径R=0.8m的圆环剪去了左上角135°后剩余的部分,MN为其竖直直径,P点到桌面的竖直距离也为R.一质量m=0.4kg的物块A自圆弧形轨道的顶端静止释放,到达圆弧形轨道底端恰与一停在圆弧底端水平桌面上质量也为m的物块B发生弹性正碰(碰撞过程没有机械能的损失),碰后物块B的位移随时间变化的关系式为x=6t-2t2(关系式中所有物理量的单位均为国际单位),物块B飞离桌面后恰由P点沿切线落入圆轨道.(重力加速度g取10m/s2)求:
(1)BP间的水平距离xBP;
(2)判断物块B能否沿圆轨道到达M点;
(3)物块A由静止释放的高度h.
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【题目】关于多用表的使用,下列说法中正确的是( )
A. 测电阻时指针偏转至靠近刻度盘最右端附近,需要将倍率调换到低倍率挡
B. 测电阻时要保证接触良好,可用手直接将表笔和电阻握紧
C. 测电路中的元件的电阻时只要断开电路中的电源就可以了
D. 使用完毕后拔去表笔还应把选择开关置于交流电压最大量程或off挡
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【题目】某实验小组的同学采用如图8所示的装置(实验中,小车碰到制动装置时,钩码尚未到达地面)用打点计时器得到一条纸带后,通过分析小车位移与速度变化的关系来研究合力对小车所做的功与速度变化的关系.图9是实验中得到的一条纸带,点O为纸带上的起始点,A、B、C是纸带上的三个连续的计数点,相邻两个计数点间均有4个点未画出,用刻度尺测得A、B、C到O的距离如图所示.已知所用交变电源的频率为50Hz,则:
(1)开始实验前首先应_______.
(2)打B点时,小车的瞬时速度vB=________m/s.(结果保留两位有效数字)
(3)若m=100g,M=3kg,则从A至C的过程中,实验中要计算的合力对小车做的功W=________J(结果保留两位有效数字).
(4)实验中,该小组的同学画出小车位移l与速度v的关系图象如图10所示.根据该图线形状,某同学对W与v的关系作出的猜想,肯定不正确的是________.(填写选项字母代号)
A.W∝v2 B.W∝v
C.W∝ D.W∝v3
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【题目】足够长光滑斜面BC的倾角α=53°,小物块与水平面间的动摩擦因数为0.5,水平面与斜面之间B点有一小段弧形连接,一质量m=2kg的小物块静止于A点.现在AB段对小物块施加与水平方向成α=53°的恒力F,如图(a)所示,小物块在AB段运动的速度—时间图象如图(b)所示,到达B点迅速撤去恒力F.(已知sin53°=0.8,cos53°=0.6).求:
(1)小物块所受到的恒力F的大小;
(2)小物块从B点沿斜面向上运动,到返回B点所用的时间;
(3)小物块能否返回到A点?若能,计算小物块通过A点时的速度;若不能,计算小物块停止运动时离B点的距离.
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【题目】如图所示,有一台交流发电机E.通过理想升压变压器T1和理想降压变压器T2向远处用户供电,输电线的总电阻为R.T1的输入电压和输入功率分别为U1和P1,它的输出电压和输出功率分别为U2和P2;T2的输入电压和输入功率分别为U3和P3,它的输出电压和输出功率分别为U4和P4,设T1的输入电压U1一定,当用户消耗的电功率变大时,有
A. P1变小,P2变小 B. P2变大,P3变大
C. U2变小,U3变小 D. U2变小,U4变大
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【题目】如图所示为一理想变压器,原、副线圈的匝数比为n。原线圈接电压为u= U0sint的正弦交流电,输出端接有一个交流电流表和—个电动机,电动机的线圈电阻为R。当输入端接通电源后,电动机带动一质量为m的重物匀速上升,此时电流表的示数为I,重力加速度为g,下列说法正确的是 : ( )
A. 电动机两端电压为IR
B. 原线圈中的电流为
C. 电动机消耗的电功率为
D. 重物匀速上升的速度为
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【题目】对物体带电现象的叙述,下列说法正确的是( )
A.一个不带电的物体内一定没有电荷
B.物体带电一定具有多余的电子
C.物体带电的过程就是电荷移动的过程
D.物体带电的过程就是创造电荷的过程
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【题目】如图甲在真空中,O点放置一点电荷D,MN与PS间为无电场区域,A、B为两平行金属板,两板间距离为b,板长为2b,O1O2为两板的中心线。现有一质量为m、电荷量为q的带正电粒子从距O点正下方R处,以速度v0垂直MN向左进入点电荷D的电场,绕O点做匀速圆周运动,通过无电场区域后,恰好沿O1O2方向进入板间,此时给A、B板加上如图乙所示的电压u,最后粒子刚好以平行于B板的速度,从B板的边缘飞出,不计平行金属板两端的边缘效应及粒子所受重力,已知静电力常量为k。
(1)求点电荷D的电荷量Q,并判断其电性;
(2)求交变电压的周期T和电压U0。
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