17.如圖所示,等腰直角三角體OCD由不同材料A、B拼接而成,P為兩材料在CD邊上的交點,且DP>CP.現(xiàn)OD邊水平放置,讓小物塊從靜止由C滑到D;然后將OC邊水平放置,再讓 小物塊從靜止由D滑到C,小物塊兩次從頂點滑到P點的時間相同,且滑動過程中三角體與 地面均保持靜止,則下列說法中正確的是(  )
A.A、B兩材料的動摩擦因數(shù)相同
B.兩次滑動中物塊到達(dá)P點速率相等
C.兩次滑動中物塊到達(dá)底端速率相等
D.兩次滑動中物塊到達(dá)底端摩擦生熱不相等

分析 從C到D和從D到C分別利用動能定理可以比較物塊滑到低端時的速度大小,根據(jù)Q=fs相對可以比較兩次產(chǎn)生熱量大。

解答 解:A、由于A、B材料不同,因此它們的動摩擦因數(shù)不同,故A錯誤;
B、由題意可知,小物塊兩次滑動經(jīng)過P點的時間相同且DP>CP,因此從D到P的平均速度大于從C到P的平均速度,設(shè)從C到P點時速度為v1,從D到P時速度為v2,則根據(jù)勻變速直線運動特點有:$\frac{{v}_{2}}{2}>\frac{{v}_{1}}{2}$,即從D到P點速度大于從C到P點的速度,故B錯誤;
C、從C到D和從D到C過程中摩擦力做功相等,重力做功相等,根據(jù)動能定理可知,兩次滑動中物塊到達(dá)底端速度相等,故C正確;
D、兩次滑下的過程中摩擦力做功相同,斜面靜止不動,因此兩次滑動中物塊到達(dá)底端摩擦生熱相等,故D錯誤.
故選:C.

點評 熟練應(yīng)用動能定理是解答這類問題的關(guān)鍵,應(yīng)用動能定理時注意正確選擇兩個狀態(tài),弄清運動過程中外力做功情況,可以不用關(guān)心具體的運動細(xì)節(jié).

練習(xí)冊系列答案
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7.一群處于量子數(shù)n=3的氫原子向低能級躍遷的過程中能產(chǎn)生3種不同頻率的光子.

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8.一滑塊經(jīng)水平軌道AB,進(jìn)入豎直平面內(nèi)的四分之一圓弧軌道BC,已知滑塊的質(zhì)量m=0.6kg,在A點的速度vA=8m/s,AB長x=5m,滑塊與水平軌道間的動摩擦因數(shù)μ=0.15,圓弧軌道的半徑R=2m,滑塊離開C點后豎直上升h=0.2m,取g=10m/s2.求:
(1)滑塊滑到B點前的加速度和滑塊恰好滑過B點時的加速度.
(2)滑塊在圓弧軌道BC段克服摩擦力所做的功.

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5.世界上海拔最高、線路最長的青藏鐵路全線通車,青藏鐵路安裝的一種電磁裝置可以向控制中心傳輸信號,以確定火車的位置和運動狀態(tài),其原理是將能產(chǎn)生勻強磁場的磁鐵安裝在火車首節(jié)車廂下面,如圖甲所示(俯視圖),當(dāng)它經(jīng)過安放在兩鐵軌間的線圈時,線圈便產(chǎn)生一個電信號傳輸給控制中心.線圈邊長分別為l1和l2,匝數(shù)為n,線圈和傳輸線的電阻忽略不計.若火車通過線圈時,控制中心接收到線圈兩端的電壓信號u與時間t的關(guān)系如圖乙所示(ab、cd均為直線),t1、t2、t3、t4是運動過程的四個時刻,則火車(  )
A.在t1~t2時間內(nèi)做勻加速直線運動
B.在t3~t4時間內(nèi)做勻減速直線運動
C.在t1~t2時間內(nèi)加速度大小為$\frac{{{u_2}-{u_1}}}{{nB{l_1}({t_2}-{t_1})}}$
D.在t3~t4時間內(nèi)平均速度的大小為$\frac{{{u_3}+{u_4}}}{{2nB{l_1}}}$

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

12.一列質(zhì)量為3×105kg的列車,在額定功率下,沿平直的軌道由靜止開始出發(fā),在運動的過程中受到的阻力大小恒定t、經(jīng)過300s后速度達(dá)到最大行駛速度108km/h列車以最大速度勻速行駛一段時間后,司機發(fā)現(xiàn)前方4.5km處的軌道旁的山體塌方,便立即緊急剎車,這時所附加的制動力為1×104N.結(jié)果列車正好到達(dá)軌道毀壞處停下求:
(1)剎車時列車的加速度的大小
(2)列車在正常行駛過程中所受到的阻力的大。
(3)列車的額定功率.
(4)列車從起動到速度最大時行駛的距離.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

2.如圖(a)所示,在直角坐標(biāo)系0≤x≤L區(qū)域內(nèi)有沿y軸正方向的勻強電場,右側(cè)有一 個以點(3L,0)為圓心,半徑為L的圓形區(qū)域,圓形區(qū)域與x軸的交點分別為M、N.現(xiàn)有一質(zhì)量為m,帶電量為e的電子,從y軸上的A點以速度v0沿X軸正方向射入電場,飛出電場后恰能從M點進(jìn)人圓形區(qū)域,速度方向與X軸夾角為30°,此時圓形區(qū)域加如圖(b)所示周期 性變化的磁場(磁場從t=0時刻開始變化,且以垂直于紙面向外為正方向),電子運動一段時間后最后從N點飛出,速度方向與X軸夾角也為30°.求:

(1)電子進(jìn)人圓形區(qū)域時的速度大。
(2)在0≤x≤L區(qū)域內(nèi)勻強電場的場強大小;
(3)圓形區(qū)域磁場的變化周期T、磁感應(yīng)強度B0的表達(dá)式.

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9.為模擬空氣凈化過程,有人設(shè)計了如圖所示的含灰塵空氣的密閉玻璃圓桶,圓桶的高和直徑相等.第一種除塵方式是:在圓桶頂面和底面間加上電壓U,沿圓桶的軸線方向形成一個勻強電場,塵粒的運動方向如圖甲所示;第二種除塵方式是:在圓桶軸線處放一直導(dǎo)線,在導(dǎo)線與桶壁間加上的電壓也等于U,形成沿半徑方向的輻向電場,塵粒的運動方向如圖乙所示.已知空氣阻力與塵粒運動的速度成正比,即f=kv(k為一定值),假設(shè)每個塵粒的質(zhì)量和帶電荷量均相同,重力可忽略不計,則在這兩種方式中( 。
A.塵粒最終一定都做勻速運動
B.塵粒受到的電場力大小相等
C.電場對單個塵粒做功的最大值相等
D.第一種方式除塵的速度比第二種方式除塵的速度快

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6.某同學(xué)利用如圖1所示的裝置探究“小車的加速度與所受合外力的關(guān)系”,具體實驗步驟如下:
A.按照圖示安裝好實驗裝置,掛上沙桶(含少量沙子);
B.調(diào)節(jié)長木板的傾角,輕推小車后,使小車沿長木板向下運動,且通過兩個光電門的時間相等;
C.取下細(xì)線和沙桶,測量沙子和桶的總質(zhì)量為m,并記下;
D.保持長木板的傾角不變,不掛沙桶,將小車置于靠近滑輪的位置,由靜止釋放小車,記錄小車先后通過光電門甲和乙時顯示的時間;
E.重新掛上細(xì)繩和沙桶,改變沙桶中沙子的質(zhì)量,重復(fù)B、C、D步驟.
(1)若沙桶和沙子的總質(zhì)量為m,小車的質(zhì)量為M,重力加速度為g,則步驟D中小車加速下滑時所受合力大小為mg;(忽略空氣阻力)
(2)如圖2所示,用游標(biāo)卡尺測得小車上遮光板的寬度為8.65mm;
(3)若遮光板的寬度為d,光電門甲、乙之間的距離為l,通過光電門甲和乙時顯示的時間分別為t1、t2,則小車的加速度a=$\frac{(\frac688igu6{{t}^{2}})^{2}-(\fracoiei8am{{t}_{1}})^{2}}{2l}$;
(4)有關(guān)本實驗的說法正確的是A.
A.沙桶和沙子的總質(zhì)量必須等于小車的質(zhì)量
B.沙桶和沙子的總質(zhì)量必須大于小車的質(zhì)量
C.沙桶和沙子的總質(zhì)量必須遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量
D.沙桶和沙子的總質(zhì)量必須遠(yuǎn)大于小車的質(zhì)量.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

7.中心均開有小孔的金屬板C、D與邊長為d的正方形單匝金屬線圈連接,正方形框內(nèi)有垂直紙面的勻強磁場,大小隨時間變化的關(guān)系為B=kt(k未知且k>0),E、F為磁場邊界,且與C、D板平行.D板正下方分布磁場大小均為B0,方向如圖所示的勻強磁場.區(qū)域Ⅰ的磁場寬度為d,區(qū)域Ⅱ的磁場寬度足夠大.在C板小孔附近有質(zhì)量為m、電量為q的正離子由靜止開始加速后,經(jīng)D板小孔垂直進(jìn)入磁場區(qū)域Ⅰ,不計離子重力.
(1)判斷金屬板CD之間的電場強度的方向和正方形線框內(nèi)的磁場方向;
(2)若離子從C板出發(fā),運動一段時間后又恰能回到C板出發(fā)點,求離子在磁場中運動的總時間;
(3)若改變正方形框內(nèi)的磁感強度變化率k,離子可從距D板小孔為2d的點穿過E邊界離開磁場,求正方形框內(nèi)磁感強度的變化率k是多少?

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