【題目】如圖所示,粗糙水平地面上放置長(zhǎng)木板A和滑塊C,滑塊B置于A的左端。開(kāi)始時(shí)A、B靜止,C與A右端相距,現(xiàn)C以的初速度水平向左運(yùn)動(dòng),然后與A發(fā)生彈性碰撞(時(shí)間極短)。已知A、B、C質(zhì)量均為,A和C與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為,A與B間的動(dòng)摩擦因數(shù)為,最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,B最終沒(méi)有從A上掉下去,重力加速度g取,求:
(1)C與A碰撞前的速度;
(2)A、B間因摩擦產(chǎn)生的熱量。
【答案】(1)5m/s;(2)5.5J。
【解析】
(1)設(shè)三者質(zhì)量為m,碰撞前C做勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),設(shè)C與A碰撞前的速度為,由動(dòng)能定理可得
代入數(shù)據(jù)得
(2)因碰撞時(shí)間極短,A與C碰撞的過(guò)程動(dòng)量守機(jī)械能守,設(shè)碰撞后瞬問(wèn)A的速度為,C的速度為,以向左為正方向,由動(dòng)量守恒定律得:
代入數(shù)據(jù)得
此后,B加速,A減速,此過(guò)程一直持續(xù)到二者具有共同速度v為止。設(shè)A的加速度大小為,B的加速度大小為,該過(guò)程由牛頓第二定律及運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得
解得
此過(guò)程,B相對(duì)A一直有滑動(dòng),相對(duì)位移大小
在此以后,地面對(duì)A的摩擦力阻礙A運(yùn)動(dòng),B與A之間的摩擦力改變方向。設(shè)A和B的加速度大小分別為和,則由牛頓第二定律得
假設(shè),則;由以上兩式得
與假設(shè)矛盾
故,則
此過(guò)程,B相對(duì)A一直向左滑動(dòng),相對(duì)位移大小
則A、B間因摩擦產(chǎn)生的熱量
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,在半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)充滿(mǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng),MN是一豎直放置的感光板。從圓形磁場(chǎng)最高點(diǎn)P以速度v垂直磁場(chǎng)射入大量的帶正電的粒子,且粒子所帶電荷量為q、質(zhì)量為m。不考慮粒子間的相互作用力,關(guān)于這些粒子的運(yùn)動(dòng)以下說(shuō)法正確的是 ( )
A. 只要對(duì)著圓心入射,出射后均可垂直打在MN上
B. 即使是對(duì)著圓心入射的粒子,其出射方向的反向延長(zhǎng)線(xiàn)也不一定過(guò)圓心
C. 只要速度滿(mǎn)足v=,沿不同方向入射的粒子出射后均可垂直打在MN上
D. 對(duì)著圓心入射的粒子,速度越大在磁場(chǎng)中通過(guò)的弧長(zhǎng)越長(zhǎng),時(shí)間也越長(zhǎng)
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,一質(zhì)量m=0.2kg的足夠長(zhǎng)平板小車(chē)靜置在光滑水平地面上,質(zhì)量m2=0.1kg的小物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))置于小車(chē)上A點(diǎn),其與小車(chē)間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.40,設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。現(xiàn)給小物塊一個(gè)方向水平向右、大小為v0=6m/s的初速度,同時(shí)對(duì)小物塊施加一個(gè)方向水平向左、大小為F=0.6N的恒力。取g=10m/s2,求:
(1)初始時(shí)刻,小車(chē)和小物塊的加速度大小
(2)經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間小物塊與小車(chē)速度相同?此時(shí)速度為多大?
(3)小物塊向右運(yùn)動(dòng)到最大位移的過(guò)程中,恒力F做的功和系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能?
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】一定量的理想氣體從狀態(tài)M可以經(jīng)歷過(guò)程1或者過(guò)程2到達(dá)狀態(tài)N,其p–V圖象如圖所示。在過(guò)程1中,氣體始終與外界無(wú)熱量交換;在過(guò)程2中,氣體先經(jīng)歷等容變化再經(jīng)歷等壓變化。對(duì)于這兩個(gè)過(guò)程,下列說(shuō)法正確的是_______。
A.氣體經(jīng)歷過(guò)程1,其溫度降低
B.氣體經(jīng)歷過(guò)程1,其內(nèi)能減小
C.氣體在過(guò)程2中一直對(duì)外放熱
D.氣體在過(guò)程2中一直對(duì)外做功
E.氣體經(jīng)歷過(guò)程1的內(nèi)能改變量與經(jīng)歷過(guò)程2的相同
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】理想變壓器原線(xiàn)圈a匝數(shù)n1=200匝,副線(xiàn)圈b匝數(shù)n2=100匝,線(xiàn)圈a接在u=44sin314tV的交流電源上,“12V,6W”的燈泡恰好正常發(fā)光,電阻R2=16Ω,電壓表V為理想電表。下列推斷正確的是
A. 交變電流的頻率為100Hz
B. 穿過(guò)鐵芯的磁通量的最大變化率為Wb/s
C. 電壓表V的示數(shù)為22 V
D. R1消耗的功率是1 W
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】在圖甲中,不通電時(shí)電流表指針停在正中央,當(dāng)閉合S時(shí),觀(guān)察到電流表指針向左偏,F(xiàn)在按圖乙連接方式將電流表與螺線(xiàn)管B連成一個(gè)閉合回路,將螺線(xiàn)管A與電池、滑動(dòng)變阻器和開(kāi)關(guān)串聯(lián)成另一個(gè)閉合回路.
(1)將S閉合后,將螺線(xiàn)管A插入螺線(xiàn)管B的過(guò)程中,電流表的指針將______(填“向左”“向右”或“不發(fā)生”)偏轉(zhuǎn);
(2)螺線(xiàn)管A放在B中不動(dòng),電流表的指針將______(填“向左”“向右”或“不發(fā)生”)偏轉(zhuǎn);
(3)螺線(xiàn)管A放在B中不動(dòng),滑動(dòng)變阻器的滑片向右滑動(dòng),電流表的指針將_________(填“向左”“向右”或“不發(fā)生”)偏轉(zhuǎn);
(4)螺線(xiàn)管A放在B中不動(dòng),突然切斷開(kāi)關(guān)S時(shí),電流表的指針將_______(填“向左”“向右”或“不發(fā)生”)偏轉(zhuǎn)。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一個(gè)矩形單匝線(xiàn)圈abcd,ab邊與磁場(chǎng)垂直,MN邊始終與金屬滑環(huán)K相連,PQ邊始終與金屬滑環(huán)L相連.金屬滑環(huán)L、電流表A、定值電阻R、金屬滑環(huán)K通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)串聯(lián).使矩形線(xiàn)圈以恒定角速度繞過(guò)bc、ad中點(diǎn)的軸旋轉(zhuǎn).下列說(shuō)法中不正確的是 ( ).
A.線(xiàn)圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度越大,電流表A的示數(shù)越大
B.線(xiàn)圈平面與磁場(chǎng)平行時(shí),流經(jīng)定值電阻R的電流最大
C.線(xiàn)圈平面與磁場(chǎng)垂直時(shí),流經(jīng)定值電阻R的電流最大
D.電流表A的示數(shù)隨時(shí)間按余弦規(guī)律變化
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖,疊放在水平轉(zhuǎn)臺(tái)上的物體A、B、C能隨轉(zhuǎn)臺(tái)一起以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng),A、B、C的質(zhì)量分別為3m、2m、m,A與B、B和C與轉(zhuǎn)臺(tái)間的動(dòng)摩擦因數(shù)都為μ,A和B、C離轉(zhuǎn)臺(tái)中心的距離分別為r、1.5r。設(shè)本題中的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。以下說(shuō)法正確的是
A. B對(duì)A的摩擦力一定為3μmg B. B對(duì)A的摩擦力一定為3mω2r
C. 轉(zhuǎn)臺(tái)的角速度一定滿(mǎn)足 D. 轉(zhuǎn)臺(tái)的角速度一定滿(mǎn)足
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】某同學(xué)為探究加速度與合外力的關(guān)系,設(shè)計(jì)了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置.一端帶有定滑輪的長(zhǎng)木板固定在水平桌面上,用輕繩繞過(guò)定滑輪及輕滑輪將小車(chē)與彈簧測(cè)力計(jì)相連.實(shí)驗(yàn)中改變懸掛的鉤碼個(gè)數(shù)進(jìn)行多次測(cè)量,記錄彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F,并利用紙帶計(jì)算出小車(chē)對(duì)應(yīng)的加速度a.
(1)實(shí)驗(yàn)中鉤碼的質(zhì)量可以不需要遠(yuǎn)小于小車(chē)質(zhì)量,其原因是_____.
A.小車(chē)所受的拉力與鉤碼的重力無(wú)關(guān)
B.小車(chē)所受的拉力等于鉤碼重力的一半
C.小車(chē)所受的拉力可由彈簧測(cè)力計(jì)直接測(cè)出
(2)圖乙是實(shí)驗(yàn)中得到的某條紙帶的一部分.已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電頻率為50Hz,由紙帶數(shù)據(jù)求出小車(chē)的加速度a=_____m/s2.
(3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出小車(chē)的加速度a與彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)F的關(guān)系圖象,圖丙圖象中最符合本實(shí)驗(yàn)實(shí)際情況的是_____.
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