【題目】如圖甲所示,質(zhì)量為的木板靜止在光滑水平面上,質(zhì)量為的物塊以初速度滑上木板的左端,物塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為.在物塊滑上木板的同時(shí),給木板施加一個(gè)水平向右的恒力F,當(dāng)恒力F取某一值時(shí),物塊在木板上相對于木板滑動(dòng)的路程為s,給木板施加大小不同的恒力F,得到的關(guān)系如圖乙所示,其中AB段與橫軸平行,且AB段的縱坐標(biāo)為.將物塊視為質(zhì)點(diǎn),最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,重力加速度取.
(1)若恒力,則物塊會從木板的右端滑下,求物塊在木板上滑行的時(shí)間.
(2)圖乙中BC為直線段,求該段恒力F的取值范圍及函數(shù)關(guān)系式.
(3)簡要說明圖乙中線段DE所表示的物塊和木板的相對運(yùn)動(dòng)情況
【答案】 若,物塊和木板速度相等后將不能一起運(yùn)動(dòng),且,物塊從木板左端滑下且F越大相對路程越小
【解析】試題分析:(1)由題,若恒力F=0,則物塊會從木板的右端滑下,分別對物塊與木板進(jìn)行受力分析,結(jié)合牛頓第二定律求出加速度,然后結(jié)合位移關(guān)系即可求出;
(2)由圖象可看出當(dāng)F小于某一值時(shí),m物體在板上的路程始終等于板長S,當(dāng)F等于某一值時(shí),剛好不從木板右端掉下,此后一起相對靜止并加速運(yùn)動(dòng),根據(jù)牛頓第二定律及運(yùn)動(dòng)學(xué)基本公式,抓住位移之間的關(guān)系列式,聯(lián)立方程求出B在A上相對A向右運(yùn)動(dòng)的路程S與F、的關(guān)系式,把S=1m帶入即可求解;當(dāng)時(shí),隨著F力增大,S減小,當(dāng)時(shí),出現(xiàn)S突變,說明此時(shí)物塊、木板在達(dá)到共同速度后,恰好再次發(fā)生相對運(yùn)動(dòng),物塊將會從木板左端掉下.對二者恰好發(fā)生相對運(yùn)動(dòng)時(shí),木板的加速度為,則整體加速度也為,由牛頓第二定律列式即可求解。(3)由圖知,當(dāng)時(shí),物塊和木板速度相等后將不能一起運(yùn)動(dòng)。
(1)以初速度為正方向,物塊的加速度大。
木板的加速度大。
由圖乙知,板長L=1m ,滑塊相對木板的路程:
解得: 或
當(dāng)時(shí),滑塊的速度為,木板的速度為,而當(dāng)物塊從木板右端滑離時(shí),滑塊的速度不可能小于木板的速度, 應(yīng)舍棄,故所求時(shí)間為
(2))①當(dāng)F較小時(shí),物塊將從木板右端滑下,當(dāng)F增大到某一值時(shí)物塊恰好到達(dá)木板的右端,且兩者具有共同速度v,歷時(shí),則:
根據(jù)速度時(shí)間關(guān)系可得:
根據(jù)位移關(guān)系可得:
聯(lián)立解得:
由圖乙知,相對路程:
代入解得:
②當(dāng)F繼續(xù)增大時(shí),物塊減速、木板加速,兩者在木板上某一位置具有共同速度;當(dāng)兩者共速后能保持相對靜止(靜摩擦力作用)一起以相同加速度a做勻加速運(yùn)動(dòng),則: ,而,由于靜摩擦力存在最大值則:
聯(lián)立解得:
綜上所述:BC段恒力F的取值范圍是,函數(shù)關(guān)系式是:
(3)若時(shí),物塊和木板速度相等后將不能一起運(yùn)動(dòng),且物塊從木板左端滑下且F越大相對路程越小。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】2014年11月11日在廣東省珠海市航展中心舉行,中國空軍八一飛行表演隊(duì)女飛行員將首次駕駛殲十亮相.在表演中,八一飛行表演隊(duì)的表演機(jī)保持隊(duì)形,直刺蒼穹,做出了很多個(gè)高難度動(dòng)作,如圖所示,下列關(guān)于飛機(jī)運(yùn)動(dòng)情況的說法不正確的是( )
A.地面上的人看到飛機(jī)飛過,是以地面為參考系
B.飛行員看到觀禮臺向后掠過,是以飛機(jī)為參考系
C.以編隊(duì)中某一飛機(jī)為參考系,其他飛機(jī)是靜止的
D.以編隊(duì)中某一飛機(jī)為參考系,其他飛機(jī)是運(yùn)動(dòng)的
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】對匝數(shù)一定的線圈,下列說法中正確的是( )
A. 線圈放在磁場越強(qiáng)的位置,線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢一定越大
B. 線圈中磁通量變化越快,線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢一定就大
C. 線圈中磁通量變化越大,線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢一定越大
D. 線圈中磁通量越大,線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢一定越大
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】
如圖所示,電子從燈絲K發(fā)出(初速度不計(jì)),在KA間經(jīng)加速電壓U1加速后,從A板中心小孔射出,進(jìn)入由M、N兩個(gè)水平極板構(gòu)成的偏轉(zhuǎn)電場, M、N兩板間的距離為d,電壓為U2,板長為L,電子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場時(shí)的速度與電場方向垂直,射出時(shí)沒有與極板相碰。已知電子的質(zhì)量為m,電荷量為e,不計(jì)電子的重力及它們之間的相互作用力。求:
(1)電子穿過A板小孔時(shí)的速度大小v;
(2)電子在偏轉(zhuǎn)電場中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t;
(3)電子從偏轉(zhuǎn)電場射出時(shí)沿垂直于板方向偏移的距離y。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】將兩個(gè)質(zhì)量均為m的小球a、b用細(xì)線相連后,再用細(xì)線懸掛于O點(diǎn),如圖所示.用力F拉小球b,使兩個(gè)小球都處于靜止?fàn)顟B(tài),且細(xì)線Oa與豎直方向的夾角保持θ=60°,則F的最小值為( )
A.
B.
mg
C.
D.
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】有個(gè)演示實(shí)驗(yàn),在上下面都是金屬板的玻璃盒內(nèi),放了許多錫箔紙揉成的小球,當(dāng)上下板間加上電壓后,小球就上下不停地跳動(dòng).現(xiàn)取以下簡化模型進(jìn)行定量研究.
如圖所示,電容量為C的平行板電容器的極板A和B水平放置,相距為d,與電動(dòng)勢為ε、內(nèi)阻可不計(jì)的電源相連.設(shè)兩板之間只有一個(gè)質(zhì)量為m的導(dǎo)電小球,小球可視為質(zhì)點(diǎn).已知:若小球與極板發(fā)生碰撞,則碰撞后小球的速度立即變?yōu)榱,帶電狀態(tài)也立即改變,改變后,小球所帶電荷符號與該極板相同,電量為極板電量的α倍(α<<1).不計(jì)帶電小球?qū)O板間勻強(qiáng)電場的影響.重力加速度為g.
(1)欲使小球能夠不斷地在兩板間上下往返運(yùn)動(dòng),電動(dòng)勢ε至少應(yīng)大于多少?
(2)設(shè)上述條件已滿足,在較長的時(shí)間間隔T內(nèi)小球做了很多次往返運(yùn)動(dòng).求在T時(shí)間內(nèi)小球往返運(yùn)動(dòng)的次數(shù)以及通過電源的總電量.
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】關(guān)于加速度與速度關(guān)系下列說法正確的是( )
A.物體的運(yùn)動(dòng)速度很大,加速度可能很小
B.物體的運(yùn)動(dòng)速度變化越快,加速度越大
C.物體的加速度在減小,速度可能在增大
D.物體的加速度在增大,則速度也一定在增大
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”實(shí)驗(yàn)中,使用的小燈泡為“6V 3W”,其他可供選擇的器材有:
電壓表V1(量程6V,內(nèi)阻20kΩ) 電壓表V2(量程20V,內(nèi)阻80kΩ)
電流表A1(量程3A,內(nèi)阻0.1Ω) 電流表A2(量程0.6A,內(nèi)阻0.5Ω)
變阻器R1(0~1000Ω,0.5A) 變阻器R2(0~20Ω,2A)
學(xué)生電源E(6~8V) 開關(guān)S及導(dǎo)線若干.
實(shí)驗(yàn)中要求電壓表在0~6V范圍內(nèi)讀取并記錄下12組左右不同的電壓值U和對應(yīng)的電流值I,以便作出伏安特性曲線,在上述器材中,電流表應(yīng)選用_____________,變阻器應(yīng)選用____________.在方框中畫出實(shí)驗(yàn)的原理圖________.
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】在如圖所示的電路中,當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí),電燈不亮,電流表無讀數(shù),電壓表讀數(shù)接近為電源電壓,以下可能的情況是
A. 電流表中斷路,L1和L2都完好
B. L2燈絲斷路,電流表和L1都完好
C. L1和L2燈絲都斷路,而電流表完好
D. L1燈絲斷路,電流表和L2都完好
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