【题目】如图甲所示,质量为M=2kg的足够长的平板车放在光滑的水平面上,质量为m=1kg的物块放在平板车的右端,物块与平板车均处于静止,现给平板车一个水平向右的推力,推力F随时间t变化的规律如图乙所示,推力F作用t=0.6s后撤去,最终物块与平板车一起向前做匀速直线运动.已知物块与平板车之间的动摩擦因素为μ=0.4,重力加速度g=10m/s,求:
(1)推力F作用的瞬间,平板车的加速度大小;
(2)推力F做的功;
(3)物块与平板车因摩擦产生的热量(结果保留三位有效数字).
【答案】(1) 5m/s2 (2) 30.2J (3) 4.57 J
【解析】
(1)设推力作用的瞬间,平板车的加速度大小为a1,
根据牛顿第二定律:
F1-μmg=Ma1
解得
a1=5m/s2
(2)推力为F2时,平板车的加速度大小:
a2=10 m/s2
推力为F1作用的时间内,平板车的位移
x1==0.1 m
推力为F2作用的时间内,平板车的位移:
x2=a1t1t2+= 1.2m
推力做的功为
W =F1x1+F2x2=30.2J
(3)设撤去推力时平板车的速度大小为v1,物块的速度大小为v2,根据动量定理有:
F1t1+F2t2-μmg(t1+t2)=Mv1
μmg(t1+t2)=mv2
解得
v1=5 m/s,v2=2.4 m/s
设物块与平板车最终的速度为v,根据动量守恒定律有:
Mv1 +mv2 =(m+M)v
解得
v=m/s
物块与平板车因摩擦产生的热量
Q=W-(m+M)v2=4.57 J
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【题目】如图所示,电源电动势,内阻。定值电阻,滑动变阻器总阻。虚线框内为一个断路器,其工作特性如下:(a)接入电路时相当于一根导线;(b)若流过断路器的电流达到或超过时,断路器会自动断开所在支路。现将滑片P置于A端,闭合电键,把滑片P缓慢从A端向左滑到B端。
(1)段电阻多大时,断路器会断开?
(2)试用文字定性说明滑片P从右向左移动的过程中电压表读数在如何变化?(不需要理由)
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【题目】如图所示,有一个质量为m的长木板静止在光滑水平地面上,另一质量也为m小物块叠放在长木板的一端之上。B是长木板的中点,物块与木板在AB段的动摩擦因数为μ,在BC段的动摩擦因数为2μ,若把物块放在长木板左端,对其施加水平向右的力F1可使其恰好与木板发生相对滑动。若把物块放在长木板右端,对其施加水平向左的力F2也可使其恰好与木板发生相对滑动。下列说法正确的是( )
A. F1与F2的大小之比为1:2
B. 若将F1、F2都增加到原来的2倍,小物块在木板上运动到B点的时间之比为1:2
C. 若将F1、F2都增加到原来的2倍,小物块在木板上运动到B点时木板的位移之比1:1
D. 若将F1、F2都增加到原来的2倍,小物块在木板上运动的整个过程中摩擦生热之比为1:1
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【题目】如图所示,固定斜面体的斜面AD部分粗糙,DB部分光滑,一个物块从斜面底端A点以大小为v0的初速度沿斜面上滑,最高到达E点,且DE=AD.已知物块在AD段与斜面间的动摩擦因数为μ=,斜面的倾角为37°,重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,则下列判断正确的是
A.物块从A到D超重、从D到E失重
B.物块从A到E的平均速度小于
C.物块从A到D与从D到A的加速度大小之比为5:3
D.物块从A到D与从D到E的时间之比为2:5
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【题目】(1)如图是学生实验室多用电表刻度盘,当学生选用量程为的电流挡测量电流时,表针位置如图所示,则他所测量的电流为______:当他选用欧姆挡的倍率测电阻时,正确操作后若表针也指示在图示位置,则所测电阻值为________。
(2)如图(a)所示,在“用研究通电螺线管的磁感应强度”的实验中,M、N是通电螺线管轴线上的两点,且这两点到螺线管中心的距离相等。用磁传感器测量轴线上M、N之间各点的磁感应强度B的大小,并将磁传感器顶端与M点的距离记作x。
如图实验操作正确,得到的图线应是图(b)中的______。由实验可知,通电螺线管中沿轴线上各点磁感应强度有许多特点,请写出其中一条_______________________。
A. B. C. D.
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【题目】如图所示,两个质量都是m的小球A、B用轻杆连接后斜放在墙上处于平衡状态已知墙面光滑,水平地面粗糙现将A球向下移动一小段距离,两球再次达到平衡,那么将移动后的平衡状态和原来的平衡状态比较,地面对B球的支持力N和轻杆上的压力F的变化情况是( )
A.N不变,F变大B.N变大,F变大
C.N不变,F变小D.N变大,F变小
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【题目】如图所示,a、b、c三点在固定点电荷Q1、Q2连线的延长线上,Q1带正电.一带正电粒子从a点由静止释放,仅在电场力作用下运动,经b点时速度最大,到c点时速度为零.下列说法正确的是( )
A. Q2带正电
B. Q2的电荷量大于Q1的电荷量
C. a、c两点电势相等
D. b点的电场强度最大
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【题目】关于安培分子电流假说的说法正确的是
A. 安培观察到物质内部有分子电流存在就提出了假说
B. 为了解释磁铁产生磁场的原因,安培提出了假说
C. 事实上物体内部都存在类似的分子电流
D. 据后来科学家研究,原子内电子绕核旋转形成环形电流与安培分子电流假说相符
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【题目】如图所示,绝缘轻杆可绕中点O转动,其两端分别固定带电小球A和B,处于水平向右的匀强电场中.初始时使杆与电场线垂直,松开杆后,在电场力作用下,杆最终停在与电场线平行的位置上,则下列说法正确的是( )
A.球一定带正电荷
B.A球的电荷量一定大于B球的电荷量
C.B球的电势能一定减少
D.两球的电势能之和一定减少
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