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【题目】质量为m=1.0kg的小滑块(可视为质点)放在质量为M=3.0kg的长木板的右端,木板上表面光滑,木板与地面之间的动摩擦因数为μ=0.2,木板长L=1.0m.开始时两者都处于静止状态,现对木板施加水平向右的恒力F=12N,如图所示,经一段时间后撤去F.为使小滑块不掉下木板,试求:用水平恒力F作用的最长时间.(g10 m/s2)

【答案】用水平恒力F作用的最长时间是1s

【解析】试题分析:由题,木板上表面光滑,当木板运动时,滑块相对于地面静止不动.分析木板的运动情况,在撤去F前,木板做匀加速运动,撤去F后木板做匀减速运动.根据牛顿第二定律分别求出撤去F前后木板的加速度.由位移公式分别求出木板加速和减速运动的位移与时间的关系式.当加速和减速的总位移小于等于木板的长度时,滑块不会从木板上滑下来,求出最长的时间.

解:撤去F前后木板先加速后减速.设加速过程的位移为x1,加速度为a1,加速运动的时间为t1;减速过程的位移为x2,加速度为a2,减速运动的时间为t2.由牛顿第二定律得

撤力前:F﹣μm+Mg=Ma1

解得a1=m/s2

撤力后:μm+Mg=Ma2

解得a2=m/s2

x1=a1t12x2=a2t22

为使小滑块不从木板上掉下,应满足x1+x2≤L

a1t1=a2t2

由以上各式可解得t1≤1 s

即作用的最长时间为1s

答:用水平恒力F作用的最长时间是1s

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】在“研究平抛物体的运动”实验中,下列注意事项中不正确的是_____

A.斜槽轨道可以不光滑

B.斜槽轨道末端的切线必须水平

C.小球每次必须从斜槽上同一位置由静止释放

D.为了准确描出小球的运动轨迹,必须用一条曲线把所有的点连接起来

E.为了保证最后计算的准确性,必须以斜槽槽口为原点建立坐标系进行测量

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【题目】在“描绘小灯泡的UI曲线”实验申,使用的小灯泡上标有“3V 0.6 W"的字样,其他可供选择的器材有:

(1)在虚线方框中画出实验电路图,并注明所选器材的符号

___________

(2)某同学测量结果如下表所示,请根据表中数据在图甲坐标系中画出小灯泡的UI曲线。____________

(3) 用上述两只小灯泡组成图乙所示的电路。已知电源的电动势为3V、内阻不计,则灯泡a、b消耗的总功率P=____ W(结果保留两位有效数字)。

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【题目】下列说法中正确的是( )

A. 在公式F=ma中,Fma三个量可以取不同单位制中的单位

B. 作用力与反作用力等大、反向、共线,所以对其作用的某一物体作用效果可抵消

C. 牛顿运动定律是自然界最普遍的规律,因此可以用来精确描述高速运动电子(接近 光速)的运动情况

D. 惯性和惯性定律不同,惯性是物体本身的固有属性,是无条件的,而惯性定律是在一定条件下物体运动所遵循的规律

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】某同学探究弹力与弹簧伸长量的关系。

(1)将弹簧悬挂在铁架台上,将刻度尺固定在弹簧一侧,弹簧轴线和刻度尺都应在______方向(填水平竖直”);

(2)弹簧自然悬挂,待弹簧停止振动时,长度记为L0,弹簧下端挂上砝码盘时,长度记为Lx;在砝码盘中每次增加10g砝码,弹簧长度依次记为L1L6,数据如下表:

(3)下图是该同学根据表中数据作的图,纵轴是砝码的质量,横轴是弹簧长度与_________的差值(填L0LxL1”)。

(4)由图可知弹簧和的劲度系数为_________N/m;(结果保留两位有效数字,重力加速度取10m/s2)。

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中,需测量一个标有“3V,1.5W”灯泡两端的电压和通过灯泡的电流。现有如下器材:

直流电源(电动势3.0V,内阻不计)

电流表A1(量程3A,内阻约0.1Ω)

电流表A2(量程600mA,内阻约5Ω)

电压表V1(量程3V,内阻约3kΩ)

电压表V2(量程15V,内阻约200kΩ)

滑动变阻器R1(阻值0~10Ω,额定电流1A)

滑动变阻器R2(阻值0~1kΩ,额定电流300mA)

(1)在该实验中,电流表应选择_________(填“A1”或“A2”),电压表应选择_______(填“V1”或“V2”),滑动变阻器应选择_________(填“R1”或“R2”).

(2)某同学用导线a、b、c、d、e、f、g和h连接成如图甲所示的电路,请在乙图方框中完成实验的电路图.

(3)该同学连接电路后检查所有元器件都完好,电流表和电压表已调零,经检查各部分接触良好.但闭合开关后,反复调节滑动变阻器,小灯泡的亮度发生变化,但电压表和电流表示数不能调为零,则断路的导线为___________

(4)下图是学习小组在实验中根据测出的数据,在方格纸上作出该小灯泡的伏安特性曲线。若将该灯泡与一个6.0Ω的定值电阻串联,直接接在题中提供的电源两端,请估算该小灯泡的实际功率P=_______W(保留两位有效数字)。

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【题目】现有一块直流电流计,满偏电流为,内阻约为,某同学想把它改装成量程为的电压表,他首先根据图示电路,用半偏法测定电流计的内阻。

(1)为提高测量准确度,在以下器材中,电阻器应选用_______;电池应选用____________(选填器材前的字母)。

A.电池(电动势1.5V,内阻不计)

B.电池(电动势4.5V,内阻不计)

C.电阻箱(0-999.9

D.滑动变阻器(0-500

E.电位器(一种可变电阻,与滑动变阻器相当)(0-5.1K

F.电位器(0-51K

(2)该同学在开关断开的情况下,检查电路连接无误后,将的阻值调至最大。后续的实验操作步骤依次是__________,最后记录的阻值并整理好器材(请按合理的实验顺序,选填下列步骤前的字母)

A.闭合

B.闭合

C.调节的阻值,使电流计指针偏转到满刻度

D.调节的阻值,使电流计指针偏转到满刻度的一半

E.调节的阻值,使电流计指针偏转到满刻度的一半

F.调节的阻值,使电流计指针偏转到满刻度

(3)如果测得的阻值为400.0,即为电流计内阻的测量值。则给电流计_______联(选填)一个阻值为__________ 的电阻,就可以将该电流计改装成量程为2V的电压表。

(4)请你推断在本实验中电流计内阻的测量值比其内阻的实际值是偏大还是偏小________.

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【题目】关于奥斯特的贡献,下列说法中正确的是:( )

A. 发现电场 B. 发现磁场 C. 发现电磁场 D. 发现电流的磁效应

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【题目】对电源的认识,下列说法正确的是

A. 电源是为电路提供自由电荷的装置

B. 电源是通过静电力做功把其他形式的能转化为电势能的装置

C. 电源的作用是使绝缘材料体变成导体

D. 电源使导体中的自由电子发生定向移动

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