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⑵某同学做“探索弹力和弹簧伸长的关系”实验。他先把弹簧平放在桌面上使其自然伸长,用直尺测出弹簧的原长L0,再把弹簧竖直悬挂起来,挂上砝码后测出弹簧伸长后的长度L,把L-L0作为弹簧的伸长X,这样操作,由于弹簧自身重力的影响,最后画出的图线可能是下列所示图线的哪一个?( )
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第一问 车和物体收到的力都是摩擦力
f=μmg 车的加速度a1=f/M=μmg/M=1m/s^2
滑块的加速度a2=f/m=μmg/m=5m/s^2
第二问 S=2.7m
假设不能从车上滑出 那么滑块最后必定停留在车上 并且和车具有同样的末速度 设为v'
因为系统在水平方向上所受的合外力为零 所以满足动量守恒
Mv+mv0=(M+m)*v' → v'=v0*m/(M+m)=7.5*10/(10+50)=1.25m/s
然后我们看能量 如果系统的初动能减去末动能 小于摩擦力所能做的最大功(就是滑块滑到头 但没掉下来) 那么假设成立 反之 不成立 不能明白的话 我们看下面具体的解答
先求系统的末动能 Ek'=1/2(M+m)v'^2=1/2*(50+10)*1.25^2=46.875(J)
系统的初动能 Ek=1/2mv0^2=1/2*10*7.5^2=281.25(J)
摩擦力所能做的最大功 W=fs=μmgs=0.5*10*10*3=150(J)
Ek-Ek'>W 所以也就是说 系统的初动能被摩擦力消耗掉一部分后【克服摩擦力做功】 所剩下的动能 还是要大于他们最后一起以同样的速度运动时的动能 因此滑块最后不肯能停在车上
那么 我们就来求滑块落地时与平板车右端间的水平距离
因为滑块滑出小车后 在水平方向上和小车都是做匀速运动
所以他们之间的距离 就是他们的速度差乘以滑块落地所需的时间
那么 我们就需要算出滑块的末速度v'和小车的末速度v''
现在有两个未知数 那就必须有两个方程
第一个方程是能量方程 Ek-W=1/2mv'^2+1/2Mv''^2
第二个方程是动量方程 mv0=mv'+Mv''
联立这两个方程 解得 v''=0.5m/s 或 v''=2m/s(舍掉)
从而得到v'=5m/s
接下来算滑块落地要多长时间
由h=1/2gt^2 带入数据 得t=0.6s
所以最后的答案: S=(v'-v'')*t=4.5*0.6=2.7m
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一质量 50 kg、长L = 3 m的平板车静止在光滑的水平地面上,平板车上表面距地面的高度h = 1.8 m.一质量m = 10 kg、可视为质点的滑块,以v0 = 7.5 m/s的初速度从左端滑上平板车,滑块与平板车间的动摩擦因数μ = 0.5,取g =10 m/s2.
(1)分别求出滑块在平板车上滑行时,滑块与平板车的加速度大小;
(2)判断滑块能否从平板车的右端滑出.若能,求滑块落地时与平板车右端间的水平距离;若不能,试确定滑块最终相对于平板车静止时与平板车右端的距离.
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如图所示,在y>0的空间中,存在沿y轴正方向的匀强电场E;在y<0的空间中,存在沿y轴负方向的匀强电场,场强大小也为E,一电子(电量为-e,质量为m)在y轴上的P(0,d)点以沿x轴正方向的初速度v0开始运动,不计电子重力,求:(1)电子第一次经过x轴的坐标值(2)电子在y方向上运动的周期(3)电子运动的轨迹与x轴的各个交点中,任意两个相邻交点间的距离.
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如图(a)所示,A、B为两块平行金属板,极板间电压为,板中央有小孔O和O'。现有足够多的电子源源不断地从小孔O由静止进入A、B之间。在B板右侧,平行金属板M、N长L1=4×10-2m,板间距离d=4×10-3m,在距离M、N右侧边缘L2=0.1m处有一荧光屏P,当M、N之间未加电压时电子沿M板的下边沿穿过,打在荧光屏上的并发出荧光。现给金属板M、N之间加一个如图(b)所示的变化电压u1,在t=0时刻,M板电势低于N板。已知电子质量为kg,电量为C。(1)每个电子从B板上的小孔O'射出时的速度多大?(2)打在荧光屏上的电子范围是多少?(3)打在荧光屏上的电子的最大动能是多少?
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如图所示,一带电平行板电容器水平放置,金属板M上开有一小孔。有A、B、C三个质量均为m、电荷量均为+q的带电小球(可视为质点),其间用长为L的绝缘轻杆相连,处于竖直状态。已知M、N两板间距为3L,现使A小球恰好位于小孔中,由静止释放并让三个带电小球保持竖直下落,当A球到达N极板时速度刚好为零,求:(1)三个小球从静止开始运动到A球刚好到达N板的过程中,重力势能的减少量;(2)两极板间的电压;(3)小球在运动过程中的最大速率。
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如图所示一带电粒子以一定的初速度由P 点射入匀强电场,入射方向与电场线垂直。粒子从Q点射出电场时,其速度方向与电场线成300角。已知匀强电场的宽度为d,P、Q两点的电势差为U,不计重力作用。求此匀强电场的场强大小。
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如图所示,质量分别为m1和m2的两个小球A、B,带有等量异种电荷,通过绝缘轻弹簧相连接,置于绝缘光滑的水平面上,且弹簧处于原长状态.当突然加一个水平向右的匀强电场后,两小球A、B将由静止开始运动,则在以后弹簧第一次伸长到最长的运动过程中,对两小球和弹簧组成的系统(设整个过程中不考虑电荷之间的库仑力作用且弹簧不超过弹性限度),以下说法正确的是
A.系统动量守恒
B.因电场力分别对球A和B做正功,故系统的机械能不断增加
C.当小球所受电场力与弹簧的弹力相等时,系统动能最大
D.当弹簧长度达到最大值时,系统机械能最小
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示波管是示波器的核心部件,它由电子枪、偏转电极和荧光屏组成,如图9-3-7所示.如果在荧光屏上P点出现亮斑,那么示波管中的
A.极板应带正电 B.极板应带正电
C.极板应带正电 D.极板应带正电
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