【題目】一長木板置于粗糙水平地面上,木板B左端放置一物塊A,在木板右方有一物塊C,木板B右端與物塊C的距離為4.5m,如圖所示。t=0時刻開始,小物塊與木板一起以v0=5m/s的共同初速度向右運(yùn)動,直至t=1s時木板B與物塊C碰撞,碰撞時間極短,為彈性碰撞。運(yùn)動過程中小物塊A始終未離開木板B .已知物塊A與木板B間動摩擦因數(shù)為0.4,物塊C與地面間的動摩擦因數(shù)為0.3;木板B的質(zhì)量是小物塊A質(zhì)量的15倍,物塊C的質(zhì)量是小物塊A質(zhì)量的30倍,重力加速度大小g取10m/s2 .求
(1)木板與地面間的動摩擦因數(shù)及B與C碰前A與B的速度v1;
(2)木板的最小長度lm;
(3)木板右端離物塊C的最終距離S .
【答案】(1)μ1=0.1 , v1=4m/s (2) (3)
【解析】(1)取水平向右為正方向,木板與C碰撞前,A與B一起向右做勻減速運(yùn)動
設(shè)加速度大小為,對A和B,由牛頓第二定律有:①
式中為B與地面間的動摩擦因素
由運(yùn)動學(xué)公式得:②,式中為木板碰前的位移
聯(lián)立①②式得
則由運(yùn)動學(xué)公式得:
解得:
(2)依題意可知,B與C碰的過程遵從動量守恒、機(jī)械能守恒,則有:
解得:,
B與C碰后對A,由牛頓第二定律得:
式中為A與B間的動摩擦因素,為A的加速度大小
解得:
對B,由牛頓第二定律得: ,式中為B向左做勻減速運(yùn)動的加速度大小
解得:
A向右減速至0 m/s,用時,B向左減速至0 m/s,用時
可知,A、B同時停止運(yùn)動
設(shè)為A向右減速運(yùn)動的位移,為B向左減速運(yùn)動的位移
,
則木板的最小長度
(3)物塊C碰后向右作勻減速直線運(yùn)動,設(shè)其加速度大小為
由牛頓第二定律得:
解得:
C向右勻減速運(yùn)動的位移
故木板右端離物塊C的最終距離
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】半徑為R的透明圓柱體處在真空中,如圖所示是它的截面圖。AB、CD是相互垂直的兩條直徑,P點(diǎn)與AB距離、Q點(diǎn)與CD距離均為。單色光平行于AB射入透明圓柱體,從A、Q兩點(diǎn)射入的光從圓柱體的同一點(diǎn)射出,已知光速為c,求:
(1)該透明圓柱體介質(zhì)的折射率;
(2)從P點(diǎn)射入的光通過透明圓柱體的時間。
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【題目】如圖所示,有一對平行金屬板,板間加有恒定電壓;兩板間有勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0,方向垂直于紙面向里。金屬板右下方以MN、PQ為上、下邊界,MP為左邊界的區(qū)域內(nèi),存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場,磁場寬度為d,MN與下極板等高,MP與金屬板右端在同一豎直線上。一電荷量為q、質(zhì)量為m的正離子,以初速度v0沿平行于金屬板面、垂直于板間磁場的方向從A點(diǎn)射入金屬板間,不計離子的重力。
(1)已知離子恰好做勻速直線運(yùn)動,求金屬板間電場強(qiáng)度的大小;
(2)若撤去板間磁場B0,已知離子恰好從下極板的右側(cè)邊緣射出電場,方向與水平方向成30°角,求A點(diǎn)離下極板的高度;
(3)在(2)的情形中,為了使離子進(jìn)入磁場運(yùn)動后從邊界MP的P點(diǎn)射出,磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B應(yīng)為多大?
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【題目】一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A經(jīng)狀態(tài)B、C、D后又回到狀態(tài)A,其狀態(tài)變化過程中的V-T圖象如圖所示。已知該氣體在狀態(tài)A時的壓強(qiáng)為1atm,氣體由D狀態(tài)向A狀態(tài)變化過程中放熱70J。求:
(i)氣體在B、C狀態(tài)時的溫度;
(ii)將該循環(huán)過程用p-V圖表示出來;
(iii)氣體經(jīng)過一次循環(huán)又回到初態(tài)過程中,氣休所做的功。
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【題目】水平地面上一質(zhì)量為m的物體在豎直向上的恒力F的作用下由靜止向上運(yùn)動,經(jīng)時間t撤掉力F,之后再經(jīng)時間t物體返回地面。若重力加速度g及m、t均為已知量(忽略空氣阻力),則
A. 拉力F=mg
B. 物體能上升的最大高度h=gt2
C. 物體落到地面前瞬間的速度v=gt
D. 撤掉拉力F瞬間物體的速度為
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【題目】如圖,質(zhì)量為M的小車靜止在光滑的水平面上,小車AB段是半徑為R的四分之一光滑圓弧軌道,BC段是長為L的水平粗糙軌道,兩段軌道相切于B點(diǎn),一質(zhì)量為m的滑塊在小車上從A點(diǎn)靜止開始沿軌道滑下,然后滑入BC軌道,最后恰好停在C點(diǎn)。已知小車質(zhì)量M=3m,滑塊與軌道BC間的動摩擦因數(shù)為μ,重力加速度為g.則
A. 全程滑塊水平方向相對地面的位移R+L
B. 全程小車相對地面的位移大小s=(R+L)
C. 滑塊m運(yùn)動過程中的最大速度vm=
D. μ、L、R三者之間的關(guān)系為R=4μL
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【題目】某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖1所示電路,可測量多用電表內(nèi)電池的電動勢和電阻“x1”擋內(nèi)部電路的總電阻。使用的器材有:多用電表,電流表,滑動變阻器導(dǎo)線若干。
回答下列問題:
(1)將多用電表擋位調(diào)到電阻“×1”擋,再將紅表筆和黑表筆短接進(jìn)行歐姆調(diào)零。隨后按如圖所示把多用電表、電壓表、滑動動變阻器連接起來,如果圖1中接線正確,那么與多用電表的a接線柱相接的是____________(填“黑”或“紅”表筆.
(2)調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片,從圖1位置向右滑動過程中,電流表的讀數(shù)________.(選填“增大”、“減小”或“不變”)
(3)調(diào)節(jié)滑動變阻器的過程中,某次歐姆表指針位置如圖2所示,讀數(shù)為_______Ω,對應(yīng)電流表的指針位置如圖3所示,讀數(shù)為_______A.經(jīng)過多次測量,將電流表讀數(shù)的倒數(shù),和與之對應(yīng)的歐姆表讀數(shù)R,得到如圖4所示的圖象,由此可得多用電表內(nèi)電池的電動勢為_______V,選擇“×1”擋時內(nèi)阻為______Ω.(計算結(jié)果保留三位有效數(shù)字)
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【題目】如圖所示,一豎直放置的絕熱氣缸,內(nèi)壁豎直, 頂部水平,并且頂部安裝有體積可以忽略的電熱絲,在氣缸內(nèi)通過絕熱活塞封閉著一定質(zhì)量的氣體,氣體的溫度為T0,絕熱活塞的質(zhì)量為m,橫截面積為S0。若通過電熱絲緩慢加熱,使得絕熱活塞由與氣缸底部相距h的位置下滑至2h的位置,此過程中電熱絲放出的熱量為Q,已知外界大氣壓強(qiáng)為p0,重力加速度為g,并且可以忽略活塞與氣缸壁之間的摩擦和氣體分子之間的相互作用,求:
(i)在活塞下滑過程中,缸內(nèi)氣體溫度的增加量△T;
(ii)在活塞下滑過程中,缸內(nèi)氣體內(nèi)能的增加量△U。
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【題目】如圖所示,水平放置的平行板電容器充電后與電源斷開,上極板帶正電,下極板接地,一帶電油滴靜止于P點(diǎn),F(xiàn)將平行板電容器的下極板豎直向下移動一小段距離,則油滴
A. 仍保持靜止,電勢能增大 B. 仍保持靜止,電勢能減小
C. 將向下運(yùn)動,電勢能增大 D. 將向下運(yùn)動,電勢能減小
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