【題目】如圖所示,傾角為θ=30°的光滑斜面上有固定擋板AB,斜面上B、C兩端點間高度差為h;斜面上 疊放著質(zhì)量均為m的小物塊和薄木板,小物塊視為質(zhì)點,薄木板長為L,下端位于擋板AB處,整體處于靜止狀態(tài)。木板和物塊兩者間的動摩擦因數(shù),最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,重力加速度為g。
(1)若木板和物塊一起以某初速度沿斜面向上運動,木板上端恰能到達C點,求初速度大小v0;
(2)若給木板施加一平行斜面向上的拉カ,為使木板上滑且與物塊間沒有相對滑動,求拉カ應滿足 的條件;
(3)若給木板施加一平行斜面向上的拉力,且大小為F =2mg,假設在此后的運動過程中小物塊始終未脫離木板,要使木板上端恰能到達C點,求拉カF作用的時間t1.
【答案】(1) (2) (3)
【解析】(1)研究木板和小物塊整體,由動能定理有
﹣2mg(h﹣Lsinθ)=0﹣
解得:v0=
(2)設物塊沿斜面向上運動的最大加速度為a,最大拉力為Fm,則
μmgcosθ﹣mgsinθ=ma
對整體有 Fm﹣2mgsinθ=2ma
解得 Fm=1.5mg
要使整體能沿斜面上升應滿足 F>2mgsinθ=mg
所以 mg<F≤1.5mg
(3)物塊相對木板滑動過程中,設物塊的加速度為a1,有拉力作用時木板的加速度為a2,撤去拉力后木板的加速度大小為a3,則
對物塊 μmgcosθ﹣mgsinθ=ma1.
對木板 F﹣mgsinθ﹣μmgcosθ=ma2
mgsinθ+μmgcosθ=ma3
在t1時刻小物塊的速度為v1,木板的速度v2,則
v1=a1t1,v2=a2t1
設撤去拉力后,經(jīng)過時間t2二者速度相同,則
v3=v2﹣a3t2=v1+a1t2
此后二者一起勻減速上滑,設加速度大小為a4,則
2mgsinθ=2ma4.
全過程中木板的位移:
由幾何關系有:
聯(lián)立解得拉力F作用的時間 t1=
綜上所述本題答案是:(1) (2) (3)
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【題目】某同學利用如圖(a)所示電路,測量一個量程為0~3V,內(nèi)阻約3kΩ的電壓表V1的內(nèi)阻Rx,所用的實驗器材有:待測電壓表V1;電壓表V2(量程0~10 V,內(nèi)阻約10kΩ);滑動變阻器R1 (0~500Ω);定值電阻R=5.0kΩ;電源E(電動勢8V,內(nèi)阻較。;開關一個、導線若干.
回答下列問題:
(1)根據(jù)圖(a)所示的電路,在圖(b)中用筆畫線代替導線將實物圖的電路連接完整______;
(2)閉合開關S前應先將滑動變阻器的滑片調(diào)到最____端(填“左”或“右”),多次調(diào)節(jié)滑動變阻器,記下電壓表V1的示數(shù)U1和電壓表V2的示數(shù)U2;
(3)該同學以U2為縱坐標,U1為橫坐標建立坐標系,根據(jù)測得數(shù)據(jù)描點作圖如圖(c)所示.由電路圖可知U2與U1的關系式為U2=______(用題中所給物理量符號表示),結(jié)合圖線(c)和已知數(shù)據(jù)可求得待測電壓表內(nèi)阻Rx=______ kΩ;(結(jié)果保留2位有效數(shù)字);
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【題目】如圖所示,傾角為θ=30°的光滑斜面上有固定擋板AB,斜面上B、C兩端點間高度差為h;斜面上 疊放著質(zhì)量均為m的小物塊和薄木板,小物塊視為質(zhì)點,薄木板長為L,下端位于擋板AB處,整體處于靜止狀態(tài)。木板和物塊兩者間的動摩擦因數(shù),最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,重力加速度為g。
(1)若木板和物塊一起以某初速度沿斜面向上運動,木板上端恰能到達C點,求初速度大小v0;
(2)若給木板施加一平行斜面向上的拉カ,為使木板上滑且與物塊間沒有相對滑動,求拉カ應滿足 的條件;
(3)若給木板施加一平行斜面向上的拉力,且大小為F =2mg,假設在此后的運動過程中小物塊始終未脫離木板,要使木板上端恰能到達C點,求拉カF作用的時間t1.
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【題目】如圖所示,在同一平面內(nèi)有三根彼此絕緣的通電直導線,所圍三角形為等邊三角形,三根導線中電流大小相同,分別用表示,O點為三角形的中心,此時O點的磁感應強度大小為B,若去掉,則O點的磁感應強度( )
A. 大小為0
B. 大小為,方向垂直紙面向外
C. 大小為B,方向垂直紙面向里
D. 大小為2B,方向垂直紙面向里
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【題目】小球從高處下落到豎直放置的輕彈簧上(如圖甲),在剛接觸輕彈簧的瞬間(如圖乙),速度是5m/s,將彈簧壓縮到最短(如圖丙)的整個過程中,小球的速度v和彈簧縮短的長度之間的關系(如圖。┧,已知其中A為曲線的最高點,該小球重為2N,彈簧在受到撞擊至壓縮到最短的過程中始終發(fā)生彈性形變,彈簧的彈力大小與形變成正比,下列說法正確的是
A. 在撞擊輕彈簧到輕彈簧壓縮至最短的過程中,小球的動能先變大后變小
B. 從撞擊輕彈簧到它被壓縮至最短的過程中,小球的機械能先增大后減小
C. 從靜止釋放到輕彈簧壓縮至最短整個過程中,小球的機械能均保持不變
D. 此過程中,彈簧被壓縮時產(chǎn)生的最大彈力為12.2N
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【題目】一輛重5t的汽車,發(fā)動機的額定功率為80kW.汽車從靜止開始以加速度a=1m/s2做勻加速直線運動,車受的阻力為車重的0.06倍,g=10m/s2,求:
①汽車做勻加速直線運動能維持多長時間?
②汽車做勻加速直線運動過程的平均功率?
③汽車的速度v=20m/s時車的加速度是多少?
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【題目】如圖所示,個半徑為R的導電圓環(huán)與一個軸向?qū)ΨQ的發(fā)散磁場處處正交,環(huán)上各點的磁感應強度B大小相等,方向均與環(huán)面軸線方向成θ角(環(huán)面軸線為豎直方向)。若導電圓環(huán)上載有如圖所示的恒定電流下,則下列說法正確的是
A. 導電圓環(huán)有收縮的趨勢
B. 導電圓環(huán)所受安培力方向豎直向上
C. 導電圓環(huán)所受安培力的大小為2BIR
D. 導電圓環(huán)所受安培力的大小為2BIRsinθ
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【題目】如圖所示,是一個小燈泡的電流強度隨其兩端電壓變化的關系圖,則根據(jù)小燈泡的伏安特性曲線可判定下列說法中正確的是
A. 小燈泡的電阻隨著所加電壓的增加而減小
B. 當小燈泡兩端電壓為1V 時,其阻值為0.202
C. 小燈泡燈絲的電阻率隨著燈絲溫度的升高而減小
D. 如果把兩個這種相同的燈泡串聯(lián)后,接到電壓恒為4V的電源上,則流過每個小燈泡的電流為0.3A
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【題目】如圖,兩根相距l=0.4m、電阻不計的光滑金屬導軌在統(tǒng)一水平面內(nèi)平行放置,兩導軌左端與阻值R=0.15的電阻相連,導軌x>0的一側(cè)存在沿+x方向均勻增大的穩(wěn)恒磁場,其方向與導軌平面垂直(即豎直向下)。磁感應強度B=0.5+0.5x(T)。一根質(zhì)量m=0.1kg、電阻r=0.05的金屬棒置于導軌上,并與導軌垂直,掉在水平外力作用下從x=0處沿導軌向右作直線運動,運動過程中回路電流恒為2A,以下判斷正確的是( )
A. 金屬棒在x=3m處的速度為0.5m/s
B. 金屬棒在x=3m處的速度為0.75m/s
C. 金屬棒從x=0運動到x=3m過程中克服安培力做的功為1.6J
D. 金屬棒從x=0運動到x=3m過程中克服安培力做的功為3.0J
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