【題目】如圖所示,質(zhì)量M=1kg的木板靜止在粗糙的水平地面上,木板與地面間的動摩擦因數(shù)μ1=0.1,在木板的左端放置一個質(zhì)量m=1kg、大小可以忽略的鐵塊,鐵塊與木板間的動摩擦因數(shù)μ2=0.4,取g=10m/s2,在鐵塊上加一個水平向右的拉力,試求:
(1)F增大到多少時,鐵塊能在木板上發(fā)生相對滑動?
(2)若木板長L=1m,水平拉力恒為8N,經(jīng)過多長時間鐵塊運動到木板的右端?
【答案】(1)F增大到6N時,鐵塊能在木板上發(fā)生相對滑動.
(2)若木板長L=1m,水平拉力恒為8N,經(jīng)過1s時間鐵塊運動到木板的右端.
【解析】試題(1)F增大到AB恰好保持相對靜止,且兩者間的靜摩擦力達到最大值,F為鐵塊能在木板上發(fā)生相對滑動的最小值.對木板,根據(jù)牛頓第二定律求出臨界加速度,再對整體,運用牛頓第二定律求F.
(2)先由牛頓第二定律求出鐵塊和木板的加速度,當鐵塊運動到木板的右端時m和M的位移之差等于板長,由位移時間公式和位移關(guān)系列式求解時間.
解:(1)設(shè)F=F1時,A、B恰好保持相對靜止,此時二者的加速度相同,兩者間的靜摩擦力達到最大.
根據(jù)牛頓第二定律得:μ2mg﹣μ1(m+M)g=Ma
可得 a=2m/s2
以系統(tǒng)為研究對象,根據(jù)牛頓第二定律有
F1﹣μ1(m+M)g=(m+M)a
解得:F1=6N
(2)鐵塊的加速度大小 a1==4m/s2
木板的加速度大小 a2==2m/s2
設(shè)經(jīng)過時間t鐵塊運動到木板的右端,則有
﹣=L
解得:t=1s
答:
(1)F增大到6N時,鐵塊能在木板上發(fā)生相對滑動.
(2)若木板長L=1m,水平拉力恒為8N,經(jīng)過1s時間鐵塊運動到木板的右端.
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【題目】如圖所示,O為斜面的底端,在O點正上方的A、B兩點分別以初速度vA、vB正對斜面拋出兩個小球,結(jié)果兩個小球都垂直擊中斜面,擊中的位置分別為P、Q(圖中未標出)。OB=AB,空氣阻力忽略不計,則( )
A. OP=OQ B. OP=4OQ C. vA=vB D. vA=vB
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【題目】如圖所示,一充電后與電源斷開的平行板電容器的兩極板水平放置,板長為L,板間距離為d,距板右端L處有一豎直屏M. 一帶電荷量為q、質(zhì)量為m的質(zhì)點以初速度v0沿中線射入兩板間,最后垂直打在M上,則下列結(jié)論正確的是(已知重力加速度為g)
A. 兩極板間電壓為
B. 板間電場強度大小為
C. 整個過程中質(zhì)點的重力勢能增加
D. 若僅增大兩極板間距,則該質(zhì)點不可能垂直打在M上
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【題目】如圖甲所示,在某電場中建立x坐標軸,A、B為x軸上的兩點,xA、xB分別為A、B兩點在x軸上的坐標值。一電子僅在電場力作用下沿x軸運動,該電子的電勢能Ep隨其坐標x變化的關(guān)系如圖乙所示,則下列說法中正確的是
A.該電場一定不是孤立點電荷形成的電場
B.A點的電場強度小于B點的電場強度
C.電子由A點運動到B點的過程中電場力對其所做的功W=EpA-EpB
D.電子在A點的動能小于在B點的動能
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【題目】a、b是兩個勻強磁場邊界上的兩點,左邊勻強磁場的磁感線垂直紙面向里,右邊勻強磁場的磁感線垂直紙面向外,兩邊的磁感應(yīng)強度大小相等.電荷量為2e的正離子以某一速度從a點垂直磁場邊界向左射出,當它運動到b點時,擊中并吸收了一個處于靜止狀態(tài)的電子,不計正離子和電子的重力且忽略正離子和電子間的相互作用,則它們在磁場中的運動軌跡是( )
A.
B.
C.
D.
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【題目】如圖所示,兩根不計電阻的金屬導(dǎo)線MN與PQ放在水平面內(nèi),MN是直導(dǎo)線,PQ的PQ1段是直導(dǎo)線,Q1Q2段是弧形導(dǎo)線,Q2Q3段是直導(dǎo)線,MN、PQ1、Q2Q3相互平行。M、P間接入一個阻值R=0.25Ω的電阻。質(zhì)量m=1kg,不計電阻的金屬棒AB能在MN、PQ上無摩擦地滑動,金屬棒如終垂直于MN,整個裝置處于姐感應(yīng)強度B=0.5T的勻強磁場中,磁場方向豎直向下。金屬棒處于位置(1)時,給金屬棒一向右的初速度v1=4m/s,同時給一方向水平向右F1=3N的外力,使金屬棒向右做勻減速直線運動;當金屬棒運動到位置(Ⅱ)時,外力方向不變,改變大小,使金屬棒向右做勻速直線運動2s到達位置(III)。已知金屬棒在位置(I)時,與MN、Q1Q2相接觸于a、b兩點,a、b的間距L1=1m;金屬棒在位置(Ⅱ)時,棒與MN、Q1Q2相接觸于c、d兩點;位置(I)到位置(Ⅱ)的距離7.5m。求:
(1)金屬棒向右勻減速運動時的加速度大小;
(2)c、d兩點間的距離L2;
(3)金屬棒從位置(1)運動到位置(III)的過程中,電阻R上放出的熱量Q。
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【題目】法拉第圓盤發(fā)電機的示意圖如圖所示銅圓盤安裝在豎直的銅軸上,兩銅片P、Q分別于圓盤的邊緣和銅軸接觸,圓盤處于方向豎直向上的勻強磁場B中,圓盤旋轉(zhuǎn)時,關(guān)于流過電阻R的電流,下列說法正確的是( )
A. 若圓盤轉(zhuǎn)動的角速度恒定,則電流大小恒定
B. 若從上往下看,圓盤順時針轉(zhuǎn)動,則電流沿b到a的方向流過R
C. 若圓盤轉(zhuǎn)動方向不變,角速度大小發(fā)生變化,則電流方向可能發(fā)生變化
D. 若圓盤轉(zhuǎn)動的角速度變?yōu)樵瓉淼?/span>2倍,則電流在R上的熱功率也變?yōu)樵瓉淼?/span>2倍
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【題目】汽車發(fā)動機的額定功率為30kW,質(zhì)量為2000kg,當汽車在水平路面上行駛時受到阻力為車重的0.1倍,g=10m/s2
(1)汽車在路面上能達到的最大速度?
(2)當汽車速度為10m/s時的加速度?
(3)若汽車從靜止開始保持1m/s2的加速度作勻加速直線運動,則這一過程能持續(xù)多長時間?
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【題目】空間存在著平行于x軸方向的靜電場,P、M、O、N、Q為x軸上的點,P、Q之間各點的電勢φ隨位置坐標x的變化如圖所示。一個帶電粒子僅在電場力作用下從M點由靜止開始沿x軸正方向運動,下列說法正確的是
A. 粒子一定帶負電
B. P點的電勢低于M點的電勢
C. M點的電場強度小于N點的電場強度
D. 粒子從M點向N點運動的過程中,電勢能一直減小
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