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【题目】如图所示,在倾角=的足够长斜面上放置一长木板,长木板质量M=3.0kg,其上表面光滑,下表面粗糙,木板的下端有一个凸起的挡板,木板处于静止状态,挡板到斜面底端的距离为7m。将质量为m=1.0kg的小物块放置在木板上,从距离挡板L=1.6m处由静止开始释放。物块下滑后与挡板相撞,撞击时间极短,物块与挡板的碰撞为弹性正碰,碰后木板开始下滑,且当木板沿斜面下滑至速度为零时,物块与木板恰好发生第二次相撞。取重力加速度g=10m/s2。求:

(1)物块与木板第一次相撞后瞬间木板的速率;

(2)长木板与斜面之间的动摩擦因数μ

(3)物块与挡板在斜面上最多发生几次碰撞。

【答案】(1)2.0m/s(2)(3) 6

【解析】

(1)物块下滑的加速度为

物块第一次下滑至挡板时的速度为

v==4m/s

经分析可知,物块与挡板第一次相撞后反弹,由动量守恒定律可得

mv=mv1+Mv2

解得

v2=2.0m/s

(2)设木板下滑的加速度大小为a,由题中条件可得,木板下滑的位移为x2

物块位移为

由牛顿第二运动定律可得

解得

解得

(3)第二次碰撞前瞬间物块速度为

=4m/s

此时物块木板速度为0,物块与挡板发生第二次碰撞后,挡板与物块将重复上述运动过程

第一次碰后到第二次碰前挡板运动位移为

x2=

L=7m=5

故物块和挡板在斜面上发生6次碰撞。

练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,上端带卡环的绝热圆柱形气缸竖直放置在水平地面上,气缸内部被质量均为m的活塞A和活塞B分成高度相等的三个部分,下边两部分封闭有理想气体PQ,活塞A导热性能良好,活塞B绝热。两活塞均与气缸接触良好,活塞厚度不计,忽略一切摩擦。气缸下面有加热装置,初始状态温度均为T0,气缸的截面积为S,外界大气压强大小为,现对气体Q缓慢加热。求:

1)当活塞A恰好到达汽缸上端卡口时,气体Q的温度T1
2)活塞A恰接触汽缸上端卡口后,继续给气体Q加热,当气体P体积减为原来一半时,气体Q的温度T2

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图为验证动能定理的实验装置.钩码质量为m,小车和砝码的总质量M=300g.实验中用钩码重力的大小作为细绳对小车拉力的大小.实验主要过程如下:

①安装实验装置;

②分析打点计时器打出的纸带,求出小车的速度;

③计算小车的动能增量和对应细绳拉力做的功,判断两者是否相等.

(1)以下关于该实验的说法中正确的是________

A.调整滑轮高度使细绳与木板平行

B.为消除阻力的影响,应使木板右端适当倾斜

C.在质量为10g、50g、80g的三种钩码中,挑选质量为80g的钩码挂在挂钩P上最为合理

D.先释放小车,然后接通电源,打出一条纸带

(2)在多次重复实验得到的纸带中选择点迹清晰的一条.测量如图,打点周期为T,当地重力加速度为g.用题中的有关字母写出验证动能定理的表达式________

(3)写出两条引起实验误差的原因________________________________________________.

【答案】 AB 长度测量的误差 mg代替绳子的拉力

【解析】解决实验问题首先要掌握该实验原理,了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项,了解平衡摩擦力的方法;由匀变速运动的推论求出滑块的瞬时速度,代入动能定理表达式即可正确解题。

(1)小车运动中受到重力、支持力、绳的拉力、摩擦力四个力的作用.首先若要使小车受到合力等于绳上的拉力,必须保证:摩擦力被平衡、绳的拉力平行于接触面,故A、B正确;在保证钩码重力等于细绳上的拉力及上述前提下对小车有:,对钩码:,解之有,可见只有当时才有 ,故应选用10g的钩码最为合理,C错误.打点计时器的使用要求是先接通电源,待其工作稳定后再释放小车,D错误.

(2)由题图知,故动能变化量为,合力所做功,故需验证的式子为

(3)从产生的偶然误差考虑有长度测量的误差;从系统误差产生的角度考虑有用mg代替绳子的拉力、电源频率不稳定、摩擦力未完全被平衡等引起的误差(答案合理皆可).

型】实验题
束】
90

【题目】某探究小组要尽可能精确地测量电流表○A1 的满偏电流,可供选用的器材如下:

A.待测电流表A1 (满偏电流Imax约为800 μA、内阻r1约为100Ω,表盘刻度均匀、总格数为N)

B.电流表A2 (量程为0.6 A、内阻r2=0.1Ω)

C.电压表V (量程为3V、内阻RV=3kΩ)

D.滑动变阻器R(最大阻值为20 Ω)

E.电源E(电动势有3V、内阻r约为1.5Ω)

F.开关S一个,导线若干

(1)该小组设计了图甲、图乙两个电路图,其中合理的是________(选填图甲图乙”).

(2)所选合理电路中虚线圈处应接入电表________(选填“B”“C”).

(3)在开关S闭合前,应把滑动变阻器的滑片P置于________(选填ab”).

(4)在实验中,若所选电表的读数为Z,电流表A1的指针偏转了n格,则可算出待测电流表A1的满偏电流Imax________.

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】某同学设计了如图所示的电路来研究光电效应现象,结点Q位于滑动变阻器的中点,初始状态时,滑动触头P也恰好位于滑动变阻器的中点.实验过程中,当该同学用绿光照射光电管时,灵敏电流计有示数,下列说法正确的是

A.若换用紫光照射光电管,则电流计的示数一定增大

B.若增大绿光的光照强度,则电流计的示数一定增大

C.若将滑动触头P向右滑动,则电流计的示数一定不断增大

D.若将滑动触头P向左滑动,则电流计的示数一定能减小为0

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,acbd是相距为L的两根的金属导轨,放在同一水平面内。MN是质量为m,电阻为R的金属杆,垂直导轨放置,cd端接电阻R1=2RMN杆与cd平行,距离为2L,若02t0时间内在导轨平面内加上如图所示变化的匀强磁场,已知t=0时刻导体棒静止,磁感强度竖直向下为正方向,那么以下说法正确的是(  )

A.感应电流的方向先沿顺时针后沿逆时针方向

B.回路中电流大小始终为

C.导体棒受到的摩擦力方向先向左后向右

D.导体棒受到的摩擦力大小不变

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【题目】在用磁场进行自动控制的系统中需要一种霍尔元件,它是利用霍尔效应制成的元件。其原理如图所示,现测得一块横截面为矩形的金属导体的宽为,厚为,金属导体中单位体积内的自由电子数,将金属导体放在与侧面垂直的匀强磁场中,当通以图示方向电流时,在导体上、下表面间用电压表可测得电压为。自由电子的电荷量为,则下列判断正确的是(  )

A.上表面电势高

B.下表面电势高

C.该匀强磁场的磁感应强度

D.该匀强磁场的磁感应强度

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,在平面直角坐标系的第一、二象限内有沿y轴负方向的匀强电场,在第二象限内同时还存在垂直于纸面向里的匀强磁场。一个质量为m、电量为q的带正电的粒子,从A点沿水平直线运动经过B进入第一象限,穿过C点后立即进入第四象限内的一个上边界与X轴重合的矩形匀强磁场,磁场方向垂直于纸面向外(未画出),粒子最后垂直于y轴进入第三象限。已知:第二、四象限内磁场的磁感强度分别为B0 、2B0, A、C两点的坐标分别为,),,0),不计重力。

求:(1)匀强电场的场强E;

(2)第四象限内矩形磁场的最小面积S;

(3)从A点到刚进入第三象限经过的总时间t.

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】在某次学校组织的趣味运动会上,某科技小组为大家展示了一个装置,如图所示,将一质量为0.1kg的钢球放在O点,用弹射器装置将其弹出,使其沿着光滑的半圆形轨道OAAB运动,BC段为一段长为L2.0m的粗糙平面,DEFG为接球槽。圆弧OAAB的半径分别为r0.2mR0.4m,小球与BC段的动摩擦因数为μ0.5C点离接球槽的高度为h1.25m,水平距离为x0.5m,接球槽足够大,g10m/s2,求:

(1)钢球恰好不脱离圆弧轨道,钢球在A点的速度vA多大;

(2)满足(1)时,钢球在圆轨道最低点B对轨道的压力;

(3)要使钢球最终能落入槽中,弹射速度至少多大。

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,水平地面上有两个静止的物块ABAB的质量分别为m12kgm21kg,它们与地面间的动摩擦因数均为μ0.5。现对物块A施加一大小I40N·s,水平向右的瞬时冲量,使物块A获得一个初速度,t1s后与物块B发生弹性碰撞,且碰撞时间很短,AB两物块均可视为质点,重力加速度g10m/s2

(1)AB碰撞前瞬间,A的速度大小;

(2)若物块B的正前方20m处有一危险区域,请通过计算判断碰撞后AB是否会到达危验区域。

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