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【题目】如图所示,一质量为M=4kg的长木板B静止在光滑的水平面上,在长木板B的最右端放置一可视为质点的小铁块A,已知长木板的长度为L=1.4m,小铁块的质量为m=1kg,小铁块与长木板上表面之间的动摩擦因数为μ=0.4,重力加速度g=10m/s2。如果在长木板的右端施加一水平向右的恒力F=28N,求:

(1)小铁块与木板的加速度大小;

(2)为了保证小铁块能离开长木板,恒力F的作用时间至少应为多大?

【答案】(1)小铁块的加速度为:长木板的加速度为:(2)设恒力F作用时间至少为1s.

【解析】

根据在长木板的右端施加一水平向右的恒力F=28N可知,由牛顿第二定律求解B的加速度大小,根据能量关系列方程,整体整个过程中根据动量定理列方程求解即可。

(1) 根据牛顿第二定律得:

小铁块的加速度为:

长木板的加速度为:

(2) 设恒力F作用时间为t,小铁块在长木板上滑动距离为L1

由空间关系可知

整理得:

此时,小铁块的速度

长木板的速度

撤去F后,小铁块和长木板组成的系统动量守恒,则由动量守恒定律得:

解得:

若滑块刚好滑到木板的最左端,由能量守恒得:

代入数据解得:

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】某实验小组设计了如图甲所示的电路,其中RT为热敏电阻,电压表量程为6 V,内阻RV10 kΩ,电流表量程为0.5 A,内阻RA4.0 ΩR为电阻箱.

(1)该实验小组首先利用该电路进行描绘热敏电阻的伏安特性曲线的实验.闭合开关,调节电阻箱,记录不同情况下电压表示数U1、电流表的示数I和电阻箱的阻值R,在IU坐标系中,将各组U1I的数值标记在相应位置,描绘出热敏电阻的部分伏安特性曲线如图乙中的曲线所示.为了完成该实验,应将导线c端接在________(选填“a”“b”)点;

(2)利用(1)中记录的数据,通过分析计算可得外电路的电压U2______________(U1IRRA表示)

(3)实验小组利用(2)中的公式,计算出各组的U2,将U2I的数据也描绘在IU坐标系中,如图乙中的直线所示,根据图象分析可知,电源的电动势 E________V,内电阻 r________Ω

(4)实验中,当电阻箱的阻值调到3.0 Ω时,热敏电阻消耗的电功率P________W(保留两位有效数字)

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【题目】在矩形区域中,存在如图所示的磁场区域(包括边界),规定磁场方向垂直纸面向里为正,其中边界上的一点,且。重力可忽略不计的正粒子从点沿方向以初速度射入如图所示的周期性变化的磁场,已知粒子的比荷为k。求:

(1)如果在t=0时刻射入磁场的粒子经小于半个周期的时间从边界上的点离开,则磁场的磁感应强度应为多大?

(2)如果磁场的磁感应强度,在边的右侧加一垂直边向左的匀强电场,t=0时刻射入磁场的粒子刚好经过T0后垂直边离开磁场,经过一段时间又沿边从d点离开磁场区域,则电场强度E以及粒子在电场中的路程x分别为多大?(T0未知,用kLv0表示)

(3)如果磁场的磁感应强度,欲使在小于半个周期的任意时刻射入磁场的粒子均不能由边离开磁场,则磁场的变化周期应满足什么条件?

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【题目】如图所示,在不考虑万有引力的空间里,有两条相互垂直的分界线MNPQ,其交点为OMN一侧有电场强度为E的匀强电场(垂直于MN),另一侧有匀强磁场(垂直纸面向里)。宇航员(视为质点)固定在PQ线上距O点为hA点处,身边有多个质量均为m、电量不等的带负电小球。他先后以相同速度v0、沿平行于MN方向抛出各小球。其中第1个小球恰能通过MN上的C点第一次进入磁场,通过O点第一次离开磁场,OC=2h。求:

1)第1个小球的带电量大小;

2)磁场的磁感强度的大小B

3)磁场的磁感强度是否有某值,使后面抛出的每个小球从不同位置进入磁场后都能回到宇航员的手中?如有,则磁感强度应调为多大。

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【题目】假设月球半径为R,月球表面的重力加速度为g0,如图所示,飞船首先沿距月球表面高度为3R的圆轨道I运动,到达轨道的A点时点火变轨进入椭圆轨道Ⅱ,到达轨道Ⅱ的近月点B再次点火进入近月轨道Ⅲ(轨道半径可近似当做R)绕月球做圆周运动.下列判断正确的是(  )

A. 飞船在轨道 I上的运行速率为

B. 飞船在轨道Ⅲ绕月球运动一周所需的时间为

C. 飞船在A点点火变轨后瞬间,动能增大

D. 飞船在Ⅱ轨道上由A点运动到B点的过程中,动能增加

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【题目】如图所示,电源的电动势为E、内阻为rR1R2R3为定值电阻,RL为光敏电阻(光照减弱时阻值增大)C为电容器。闭合开关S,电路稳定后,用光照射RL,下列说法正确的是

A. 电压表示数增大

B. 电源的效率增大

C. 电容器所带电量增加

D. R2消耗的功率增大

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【题目】如图所示,长为L1=2m的细线拴一质量为m=1kg的小球在水平面内做匀速圆周运动(圆锥摆),摆线与竖直方向的夹角为α=37°,不计空气阻力,当小球运动到P点时绳子断了,一段时间后小球恰好从光滑圆弧ABCA点沿切线方向进入圆弧,进入圆弧时无机械能损失,已知圆弧的半径R=mθ=53°,小球经圆弧运动到B点时与停在光滑地面的质量为M=2 kg的物块发生弹性正碰,物块运动到C后沿顺时针转动的倾斜的传送带CD运动,传送带CD与地面的倾角=37°,速度为v=2m/s,不计物块在C处的机械能损失。已知物块与传送带间的动摩擦因数为0.5g10 m/s2sin37°=0.60cos 37°=0.80g 10 m/s2)求:

1)小球到达圆弧B点时(碰撞前)的速度

2)若物块M若能够到达D端,传送带CD部分L2最长是多少

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【题目】某同学想用热敏电阻制作一个温度计,为此他需要先探究该热敏电阻的阻值随温度变化的规律.现有下列器材:

待测热敏电阻R(约6002000

直流毫安表(量程6mA,内阻约0.5

直流电压表(量程3V,内阻约1k

直流恒压电源(输出电压3V,内阻不计)

滑动变阻器(阻值范围0500),以及水银温度计.加热装置.开关和导线.

1)应选择图______(填“a”“b”)的电路探究热敏电阻的温度特性.

2)主要步骤:①连接电路,启动加热装置,待温度稳定为某一温度时,闭合开关,记下______________________和电压表的读数;②改变温度,多次重复步骤①操作,得出多组数据;③根据数据绘制电阻R随温度t变化的图线如图c

3)现将该热敏电阻.恒压电源.开关.导线.______________(填电压表电流表)连接起来,把该电表的刻度改为相应的温度刻度,就制成了一个温度计.若用此温度计测得的温度越高,对应原电表表盘的刻度值越____________(填).

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【题目】如图所示,长方形abcd的长ad=0.6m,宽ab=0.3mOe分别是adbc的中点,以e为圆心,eb为半径的圆弧和以O为圆心,Od为半径的圆弧组成的区域内有垂直纸面向里的匀强磁场(eb边界上无磁场),磁感应强度B=0.25T.一群不计重力、质量m=3×10-7kg、电荷量q=2×10-3C的带正电粒子以速度v=5×l02m/s沿垂直ad方向且垂直于磁场射入磁场区域,则下列判断正确的是(

A. Od边射入的粒子,出射点全部分布在ab

B. aO边射入的粒子,出射点全部通过b

C. Od边射入的粒子,出射点全部通过b

D. aO边射入的粒子,出射点分布在ab

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