【題目】如圖所示,在光滑的水平面上有一質量M=4kg的平板車,小車右端固定一豎直擋板,擋板的質量不計,一輕質彈簧右端固定在擋板上,在平板車左端P處有一可以視為質點的小滑塊,其質量m=2kg。平板車上表面Q點的左側粗糙,右側光滑,PQ間的距離L=10m。某時刻平板車以v1=1m/s的速度向左滑行,同時小滑塊以v2=8m/s的速度向右滑行。一段時間后,小滑塊與平板車達到相對靜止,此時小滑塊與Q點相距d=5m,取g=10m/s2,求:
(1)小滑塊與平板車相對靜止時的速度v;
(2)小滑塊與平板車之間的動摩擦因數μ;
(3)彈簧可能獲得的最大彈性勢能Ep。
【答案】(1)v=2m/s,方向水平向右(2)μ=0.54 μ=0.18(3)Ep=18J
【解析】
(1)設M、m共同速度為v,取水平向右為正方向,由動量守恒定律
解得
v=2m/s
方向水平向右
(2)如果小滑塊尚未越過Q點就與平板車達到州對靜止,對平板車與滑塊組成的系統(tǒng)
由能量守恒
解得
μ=0.54
如果小滑塊越過Q點與彈簧相互作用后,再返回與平板車達到相對靜止,對平板車與滑塊組成的系統(tǒng),由能量守恒
....
解得
μ=0.18
(3)如果小滑塊尚未越過Q點就與平板車達到相對靜止,彈簧的彈性勢能為零。如果小滑塊越過Q點與彈簧相互作用后,再返回平板車達到相對靜止,對平板車、滑塊和彈簧組成的系統(tǒng),由能量守恒
得
Ep=18J
所以,彈簧可能獲得的最大彈性勢能為18J。
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【題目】(1)如圖甲是簡易多用電表的電路圖。圖中E是電池;R1、R2、R3、R4和R5是固定電阻,R6是可變電阻;表頭的滿偏電流為500μA,內阻Rg=200Ω,R1=20Ω,R2=180Ω。虛線方框內為換擋開關,A端和B端分別與兩表筆相連。A端與___(填“紅”或“黑”)色表筆相連接。該多用電表5個擋位為直流電壓50V擋和500V擋,直流電流1mA擋和10mA擋,歐姆×1Ω擋。B接___(填“1”或“2”)為10mA擋,R4=___kΩ。若電源電動勢為1.5V,內阻忽略不計,R3=400Ω,則歐姆擋中值電阻為___Ω。
(2)如圖乙,如果用歐姆檔來測電阻,當用100Ω擋測量時,若指針指在刻線附近,則應換用___(填“1”、“10”或“1k”)擋,換擋之后應先將紅、黑表筆短接,調節(jié)部件___(填“S”或“T”),進行___(填“歐姆調零”或“機械調零”),使指針對準電阻的“0”刻線,再將待測電阻接入紅黑表筆之間。
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【題目】如圖所示,豎直放置的均勻帶閥門的細U型試管,左側管長30cm,右管足夠長且管口開口,初始時左右兩管水銀面等高,且水銀柱高為10cm,左管內被水銀封閉的空氣柱氣體溫度為27℃,已知大氣壓強為75cmHg。
(1)若閥門關閉,對左側封閉氣體加熱,直至兩側水銀面形成5cm長的高度差,則此時氣體的溫度為多少攝氏度?
(2)若打開閥門,直至兩側水銀面形成5cm長的高度差,關閉閥門,求放出水銀后,左側氣柱的長度。(保留兩位有效數字)
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【題目】如圖甲所示,左側接有定值電阻R=2Ω的水平粗糙導軌處于垂直紙面向外的勻強磁場中,磁感應強度B=1T,導軌間距L=1m。一質量m=2kg,阻值r=2Ω的金屬棒在水平拉力F作用下由靜止開始從CD處沿導軌向右加速運動,金屬棒的v-x圖象如圖乙所示,若金屬棒與導軌間動摩擦因數μ=0.2,則從起點發(fā)生x=1m位移的過程中(g=10 m/s2)( )
A. 金屬棒克服安培力做的功W1=0.25 J
B. 金屬棒克服摩擦力做的功W2=5 J
C. 整個系統(tǒng)產生的總熱量Q=4.25 J
D. 拉力做的功W=9.25 J
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【題目】一靈敏電流計(電流表),當電流從它的正接線柱流入時,指針向正接線柱一側偏轉.現(xiàn)把它與開關、線圈串聯(lián),下列各圖中能使靈敏電流計指針向正接線柱一側偏轉的是( )
A.B.C. D.
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【題目】如圖所示,A、B、C為勻強電場中的三個點,已知,,、,將一帶電量為的正電荷從A點移到C點,電場力做功,則下列說法正確的是( )
A.C點電勢為2V
B.電場強度E沿AB方向由,大小為200N/C
C.該正電荷在B點具有的電勢能為
D.將該正電荷從C點移到B點,電勢能增加了
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【題目】如圖所示,正四面體四個頂點A、B、C、D處分別固定四個電荷量絕對值相等的點電荷。A、B處為+Q,C、D處為-Q,O點為正四面體中心,M、N、J、K分別為AB、CD、AD、BC邊中點.取無窮遠處電勢為零,離點電荷Q距離r處電勢為,下列說法正確的是( )
A.O處場強為零
B.O處電勢為零
C.同一個負檢驗電荷分別放在J點與K點,電勢能相同
D.把一個正檢驗電荷從M點移到N點,電場力做負功
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【題目】如圖所示,質量M=8 kg的小車靜止在光滑水平面上,在小車右端施加一水平拉力F=8 N,當小車速度達到1.5 m/s時,在小車的右端、由靜止輕放一大小不計、質量m=2 kg的物體,物體與小車間的動摩擦因數μ=0.2,小車足夠長,物體從放上小車開始經t=1.5 s的時間,則物體相對地面的位移為(g取10 m/s2)
A. 1 m B. 1.5 m C. 2.1 m D. 3.6 m
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【題目】在平面直角坐標系中,第一象限存在沿軸負方向的勻強電場,第四象限存在垂直于直角坐標系平面向外的勻強磁場,磁感應強度為,一質量為、電荷量為的帶正電的粒子從軸正半軸上的點以速度垂直于軸射入電場,經軸上的點與軸正方向成角射入磁場,最后從軸負半軸上的點垂直于軸射出磁場,如圖所示,不計粒子的重力,求:
(1)兩點間的電勢差;
(2)粒子在磁場中運動的軌道半徑;
(3)粒子從點運動到點的總時間.
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