【题目】如图所示,长木板静止在光滑水平面上,质量M=1kg,它的右端与竖直墙间的距离为l=0.08m.质量为m=1kg的小物块以初速度v0=2m/s从长木板左端滑上长木板,小物块与长木板之间的动摩擦因数为μ=0.1,长木板足够长使得在以后的运动过程中小物块始终不与墙接触,长木板与墙碰后以原速率反弹,碰撞时间极短可忽略不计,取g=10m/s2.从小物块滑上长木板开始计时,求:
(1)长木板经多长时间第一次与墙碰撞;
(2)小物块首次恰与长木板达到共同速度时,长木板与墙碰撞了多少次;
【答案】(1)t=0.4s,(2)n=2
【解析】(1)物块滑上木板后,在摩擦力作用下,木板从静止开始做匀加速运动.设木板加速度为a,经历时间T后与墙第一次碰撞.碰撞时的速度为v1,
则对长木板,由牛顿第二定律得:μmg=Ma ①
由位移公式有 ②
又有 v1=at ③
联立①②③解得:T=0.4s,v1=0.4m/s ④
(2)在物块与木板两者达到共同速度前,在每两次碰撞之间,木板受到物块对它的摩擦力作用而做加速度恒定的匀减速直线运动,因而木板与墙相碰后将返回至初态,所用时间也为T.
设在物块与木板两者达到共同速度v前木板共经历n次碰撞,
则有v=v0-(2nT+△t)a=a△t ⑤
式中△t是碰撞n次后木板从起始位置至达到共同速度时所需要的时间.由于最终两个物体一起以相同的速度匀速前进,故⑤式可改写为2v=v0﹣2nT ⑥
由于木板的速率只能位于0到v1之间,故有0≤v0﹣2nT≤2v1 ⑦
求解上式得1.5≤n≤2.5
由于n是整数,故n=2 ⑧
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【题目】如图所示为测量未知电阻的部分电路,当开关S合在a点时,电压表示数为8V,电流示数为0.2A; 当开关S合在b点时,电压表示数为9V,电流表示数为0.15A,则( )
A. 开关S接在b点时的测量值偏小
B. 开关S接在a点时的测量值偏大
C. 电流表示数相对变化显著
D. 电压表示数相对变化显著
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【题目】一足够长的木板B静置于光滑水平面上,如图甲所示,其上放置小滑块A,木板B受到随时间t变化的水平拉力F作用,木板加速度a随力F变化的a﹣F图象如图乙所示,g取10m/s2,下判定错误的是
A. 木板B的质量为1kg
B. 当F=10N时木板B加速度为4m/s2
C. 滑块A的质量为4kg
D. 当F=10N时滑块A的加速度为2m/s2
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【题目】如图所示,L是电感足够大的线圈,其直流电阻可忽略不计, 和是两个相同的灯泡,若电键S闭合,等灯泡亮度稳定后,再断开电键S,则( )
A. 电键S闭合时,灯泡、同时亮,然后会变暗直到不亮
B. 电键S闭合时,灯泡很亮, 逐渐变亮,最后一样亮
C. 电键S断开时,灯泡随之熄灭,而会亮一下后才熄灭
D. 电键S断开时,灯泡随之熄灭,而会闪亮一下后才熄灭
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【题目】如图所示,a、b、c、…、k为连续的弹性介质中间隔相等的若干质点,e点为波源,t = 0时刻从平衡位置开始向上做简谐运动,振幅为3 cm,周期为0.2 s.在波的传播方向上,后一质点比前一质点迟0.05 s开始振动.t = 0.25 s时,x轴上距e点2.0 m的某质点第一次到达最高点,则( )
A. 该机械波在弹性介质中的传播速度为8 m/s
B. 该机械波的波长为2 m
C. 图中相邻质点间距离为0.5 m
D. 当a点经过的路程为9 cm时,h点经过的路程为12 cm
E. 当b点在平衡位置向下振动时,c点位于平衡位置的上方
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【题目】如图,在正点电荷Q的电场中有M、N、P、F四点,M、N、P为直角三角形的三个顶点,F为MN的中点,M=30°,M、N、P、F四点的电势分别用、、、表示。已知=,=,点电荷Q在M、N、P三点所在的平面内,则( )
A. 点电荷Q一定在MP的连线上
B. 连接PF的线段一定在同一等势面上
C. 将正试探电荷从P点搬运到N点,电场力做负功
D. 大于
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【题目】如图所示,在绝缘光滑水平面的上方存在着水平方向的匀强电场,现有一个质量m=2.0×10-3 kg、电荷量q=2.0×10-6 C的带正电的物体(可视为质点),从O点开始以一定的水平初速度向右做直线运动,其位移随时间的变化规律为x=6.0t -10t2,式中x的单位为m,t的单位为s。不计空气阻力,取g=10 m/s2。
(1) 求匀强电场的场强大小和方向;
(2) 求带电物体在0~0.5 s内电势能的变化量.
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【题目】如图是“验证力的合成的平行四边形定则”实验示意图。将橡皮条的一端固定于A点,图甲表示在两个拉力F1、F2的共同作用下,将橡皮条的结点拉长到O点;图乙表示准备用一个拉力F拉橡皮条,图丙是在白纸上根据实验结果画出的力的合成图示。
(1)有关此实验,下列叙述正确的是 (______)
A.在进行图甲的实验操作时,F1、F2的方向必须互相垂直
B.在进行图乙的实验操作时,必须将橡皮条的结点拉到O点
C.在进行图甲的实验操作时,保证O点的位置不变,F1变大时,F2一定变小
D.在误差范围内,拉力F一定等于F1、F2的代数和
(2)图丙中Fˊ是以F1、F2为邻边构成的平行四边形的对角线,一定沿AO方向的是____________(填“F”或者“Fˊ”)
(3)本实验采用的科学方法是(______)
A.理想实验法 B.等效替代法 C.控制变量法 D.建立物理模型法
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【题目】工地上的箱子在起重机钢绳的作用下由静止开始竖直向上运动,运动过程中箱子的机械能E与其位移x关系的图像如图所示,其中过程的图线为曲线, 过程的图线为直线,根据图线可知
A. 过程中钢绳的拉力逐渐增多
B. 过程中箱子的动能一直增加
C. 过程中钢绳的拉力一直不变
D. 过程中起重机的输出功率保持不变
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