【题目】如图,上表面光滑、下表面粗糙的木板放置于水平地面上,可视为质点的滑块静止放在木板的上表面。t = 0时刻,给木板一个水平向右的初速度v0,同时对木板施加一个水平向左的恒力F,经一段时间,滑块从木板上掉下来。已知木板质量M =3 kg,高h = 0.2 m,与地面间的动摩擦因数=0.2;滑块质量m =0.5 kg,初始位置距木板左端L1=0.46 m,距木板右端L2=0.14 m;初速度v0=2 m/s,恒力F = 8 N,重力加速度g=10 m/s2。求:
(1)滑块从离开木板开始到落至地面所用时间;
(2)滑块离开木板时,木板的速度大小;
(3)从t = 0时刻开始到滑块落到地面的过程中,摩擦力对木板做的功。
【答案】1)0.2s(2)0.6m/s(3)-7.38J
【解析】试题分析:由于A上表面光滑,小物块B与木板A间无摩擦则小物块B离开木板A前始终对地静止,滑块离开后做自由落体运动,由来计算时间;由于A上表面光滑则小物块B离开木板A前始终对地静止,木板A在恒力和摩擦力共同作用下先向右匀减速后向左匀加速,对木板应用牛顿第二定律求出加速度,根据运动学公式即可求解时间;摩擦力做功为,s为木板运动的路程.
(1)设滑块从离开木板开始到落到地面所用时间为t0,以地面为参考系,滑块离开木板后做自由落体运动,根据运动学公式知,得
(2)以木板为研究对象,向右做匀减速直线运动,由牛顿第二定律
得a1=5m/s2,则木板减速到零所经历的时间
所经过的位移
由于s1<L1=0.46m,表明这时滑块仍然停留在木板上
此后木板开始向左做匀加速直线运动,摩擦力的方向改变,由牛顿第二定律
得a2=m/s2
滑块离开木板时,木板向左的位移
该过程根据运动学公式,得t2=1.8s
滑块滑离瞬间木板的速度
(3)滑块离开木板后,木板所受地面的支持力及摩擦力随之改变,由牛顿第二定律
得a3=m/s2
故木板在这段时间的位移为
整个过程摩擦力对木板做的功为
得
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【题目】在“利用单摆测重力加速度”实验中,由单摆做简谐运动的周期公式得到。只要测量出多组单摆摆长l和运动周期T,作出T2 -l图象,就可求出当地重力加速度,理论上T2 -l图象是一条过坐标原点直线。某同学在实验中,用一个直径为d的带孔实心钢球作为摆球,多次改变悬点到摆球顶部的距离l0,分别测出摆球做简谐运动的周期T后,作出T2-l图象,如图所示.
(1)在某次实验中,用秒表测出n次全振动的时间为如图所示,则秒表的读数为_____________s.
(2)造成图象不过坐标原点的原因可能是(______)
A.将l0记为摆长l; B.摆球的振幅过小 C.将(lo+d)计为摆长l D.摆球质量过大
(3)由图像求出重力加速度g=________m/s2
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【题目】如图所示,两根平行光滑金属导轨MN和PQ放置在水平面内,其间距L=0.2m,磁感应强度B=0.5T的匀强磁场垂直轨道平面向下,两导轨之间连接的电阻R=4.8Ω,在导轨上有一金属棒ab,其电阻r=0.2Ω, 金属棒与导轨垂直且接触良好,如图所示,在ab棒上施加水平拉力使其以速度v=0.5m/s向右匀速运动,设金属导轨足够长。求:
(1)金属棒ab产生的感应电动势;
(2)通过电阻R的电流大小和方向;
(3)水平拉力的大小F
(4)金属棒a、b两点间的电势差。
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【题目】某同学设计了一个如图甲所示的装置来测定滑块与木板间的动摩擦因数,其中A为滑块,B和C处是钩码,不计绳和滑轮的质量及它们之间的摩擦。实验中该同学保持在B和C处钩码总个数不变的条件下,改变C处钩码个数,测出C处不同个数钩码的总质量m及对应加速度a,然后通过对实验数据的分析求出滑块与木板间的动摩擦因数。
(1)该同学手中有电火花计时器、纸带、10个质量均为100克的钩码、滑块、一端带有定滑轮的长木板、细线,为了完成本实验,得到所要测量的物理量,还需要________。
A.秒表 B.毫米刻度尺 C.天平 D.弹簧测力计
(2)在实验数据处理中,该同学以C处钩码的总质量m为横轴,以加速度a为纵轴,绘制了如图乙所示的实验图线,可知滑块与木板间的动摩擦因数μ=________。(g取10m/s2)
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【题目】如图所示为实验室中《验证动量守恒定律》的实验装置示意图。
(1)实验中必须要求的条件是______。
A.斜槽轨道尽量光滑以减少误差
B.斜槽轨道末端的切线必须水平
C.入射球和被碰球的质量必须相等,且大小相同
D.入射球每次必须从轨道的同一位置由静止释放
(2)图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影。实验时,先让入射球m1多次从斜轨上S位置静止释放,找到其平均落地点的位置P,测量平抛射程OP,然后把被碰小球m2静置于水平轨道的末端,再将入射球m1从斜轨上S位置静止释放,与小球m2相碰,并重复多次。本实验还需要完成的必要步骤是________(填选项前的符号)。
A.用天平测量两个小球的质量m1、m2
B.测量抛出点距地面的高度H
C.分别找到m1、m2相碰后平均落地点的位置M、N
D.测量平抛射程OM、ON
(3)为了验证碰撞前后动量守恒,该同学只需验证表达式:___________ 成立,即表示碰撞中动量守恒。
(4)若两球发生弹性碰撞,则OM、ON、OP之间一定满足的关系是_____(填选项前的符号)。
A.OP+OM=ON
B.2OP=ON+OM
C.OP﹣ON=2OM
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【题目】一弹簧振子 A 的位移 y 随时间 t 变化的关系式为 y=0.1sin(2.5πt),位移 y 的单位为 m,时间 t 的单位为 s。 则( )
A. 弹簧振子的振幅为 0.2m
B. 弹簧振子的周期为 1.25s
C. 在 t=0.2s 时,振子的运动速度为零
D. 质点在 0.1s 末和 0.3s 末的速度相同
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【题目】如图甲所示,一轻杆一端固定在O点,另一端固定一小球,在竖直平面内做半径为R的圆周运动。小球运动到最高点时,杆与小球间弹力的大小为N,小球在最高点的速度大小为v,N-v2图象如图乙所示。则( )
A. 小球的质量为
B. 当时,球对杆有向下的压力
C. 当时,球对杆有向上的拉力
D. 若c=2b,则此时杆对小球的弹力大小为a
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【题目】如图所示,两根足够长、电阻不计的光滑平行金属导轨相距为,导轨平面与水平面夹角,上端连接的电阻。质量、阻值的金属棒ab放在两导轨上,与导轨垂直并接触良好,距离导轨最上端。整个装置处于匀强磁场中,磁场的方向垂直导轨平面向上,g取。
(1)若磁感应强度,将金属棒释放,求金属棒匀速下滑时电阻R两端的电压。
(2)若磁感应强度的大小与时间成正比(满足,k为磁感应强度随时间的变化率),ab棒在外力作用下保持静止,当时外力恰好为零时,求此时ab棒的热功率。
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【题目】在光电效应实验中,分别用频率为va、vb的单色光a、b照射到同种金属上,测得相应的遏止电压分别为Ua和Ub、光电子的最大初动能分别为Eka和Ekb。h为普朗克常量。下列说法正确的是( )
A. 若va>vb,则一定有Ua<Ub
B. 若va>vb,则一定有Eka<Eka
C. 若Ua<Ub,则一定有Eka<Eka
D. 若va>vb,则一定有
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