【題目】(18分)

如圖甲所示,傾角θ =37°的粗糙斜面固定在水平面上,斜面足夠長。一根輕彈簧一端固定在斜面的底端,另一端與質(zhì)量m=1.0kg的小滑塊(可視為質(zhì)點)接觸,滑塊與彈簧不相連,彈簧處于壓縮狀態(tài)。當(dāng)t=0時釋放滑塊。在0~0.24s時間內(nèi),滑塊的加速度a隨時間t變化的關(guān)系如圖乙所示。已知彈簧的勁度系數(shù)N/m,當(dāng)t=0.14s時,滑塊的速度v1=2.0m/s。gl0m/s2sin37°=0.6,cos37°=0.8。彈簧彈性勢能的表達(dá)式為(式中k為彈簧的勁度系數(shù),x為彈簧的形變量)。求:

1)斜面對滑塊摩擦力的大小f;

2t=0.14s時滑塊與出發(fā)點間的距離d;

3)在0~0.44s時間內(nèi),摩擦力做的功W。

【答案】(14.0N;(20.20m;(3)-1.64J。

【解析】試題分析:(1)由題中的圖乙可知,在t1=0.14s后這段過程中滑塊加速度的大小a1=10m/s2。根據(jù)牛頓第二定律有:2分)

所以f="4.0N" 2分)

2)當(dāng)t1=0.14s時彈簧恰好恢復(fù)原長,在這段過程中,根據(jù)能的轉(zhuǎn)化與守恒有

2分)

其中1分)

1分)

1分)

聯(lián)立可求得 d =" 0.20" m 1分)

3)設(shè)從t1=0.14s時開始,經(jīng)時間滑塊的速度減為零,則有s 1分)

這段時間內(nèi)滑塊運動的距離m 1分)

此時t2=0.14s+=0.34s 1分)

此后滑塊將反向做勻加速直線運動,根據(jù)牛頓第二定律可求得此時加速度的大小

m/s22分)

0.34s~0.44ss)時間內(nèi),滑塊反向運動的距離m 1分)

所以在0~0.44s時間內(nèi),摩擦力f做的功J 2分)

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】關(guān)于自由落體運動,下列說法正確的是:( )

A. 自由落體運動的物體初速度為零

B. 物體從靜止開始,豎直下落的運動就是自由落體運動

C. 自由落體運動的物體只受到重力作用

D. 自由落體運動是變加速直線運動

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】

[Ⅰ]若波向右傳播。零時刻剛好傳到B點,且再經(jīng)過0.6s,P點也開始起振,求:該列波的周期Tt=0時刻起到P點第一次達(dá)到波峰時止,O點對平衡位置的位移y0及其所經(jīng)過的路程s0各為多少?

[Ⅱ]若該列波的傳播速度大小為20m/s,且波形由實線變?yōu)樘摼需要經(jīng)歷0.525s時間,則該列波的傳播方向如何?(要寫出具體判斷過程)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲所示的電路中,理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為10:1,副線圈接有電壓表、光敏電阻R(其阻值隨光強(qiáng)增大而減小)、“12V、6W”的小燈泡D。電流表、電壓表均為理想電表。原線圈接入如圖乙所示的正弦交流電壓u,下列說法正確的是

A.電壓u的頻率為100 Hz

B.電壓表的示數(shù)為22V

C.照射R的光變?nèi)鯐r,電流表的示數(shù)變大

D.調(diào)節(jié)照射R的光強(qiáng)度,可以使燈泡D正常發(fā)光

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】(8分)某同學(xué)設(shè)計了如圖所示的裝置,來測定滑塊和軌道間的動摩擦因數(shù)μ。給定的實驗器材有米尺、秒表、輕繩、輕滑輪、軌道、滑塊、托盤和砝碼等;瑝K和托盤上分別放有若干砝碼,滑塊質(zhì)量為M,滑塊上砝碼總質(zhì)量為m′,托盤和盤中砝碼的總質(zhì)量為m。實驗中,滑塊在水平軌道上從AB做初速為零的勻加速直線運動,重力加速度g10ms2

若利用上述實驗器材和公式可以測量滑塊在A、B間運動時的加速度。請你在給定的方框中設(shè)計一個記錄兩個物理量數(shù)據(jù)的表格,記錄次數(shù)為5次。在表格中標(biāo)明要測量的兩個物理量。

根據(jù)牛頓運動定律得到am的關(guān)系為:

當(dāng)上式中的()保持不變時,am的一次函數(shù)。該同學(xué)想通過多次改變m,測出相應(yīng)的a值,并利用上式來計算。為了保證實驗中()不變,在改變m時,應(yīng)將從托盤中取出的砝碼置于

實驗得到am的關(guān)系如圖所示, 由此可知μ= (取兩位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】(8分)傳統(tǒng)的打氣筒的示意圖如下圖中的左圖所示,圓柱形打氣筒AH,內(nèi)部橫截面積為S,底部有一單向閥門K,厚度不計的活塞上提時外界大氣可從活塞四周進(jìn)入,活塞下壓時可將打氣筒內(nèi)氣體推入容器B中。用傳統(tǒng)的打氣筒給自行車打氣時,不好判斷是否已經(jīng)打足了氣,為了解決這一問題,某研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)們經(jīng)過思考之后,他們在傳統(tǒng)打氣筒基礎(chǔ)上進(jìn)行了如下的改裝(圖中的右圖所示):該組同學(xué)設(shè)想在打氣筒內(nèi)壁焊接一卡環(huán)C(體積不計),調(diào)節(jié)C距氣筒頂部的高度就可以控制容器B中的最終壓強(qiáng)。已知B的容積VB=3HS,向B中打氣前A、B中氣體初始壓強(qiáng)均為P0= 1.0×l05 Pa,設(shè)氣體溫度不變。

①若C距氣筒頂部的高度為h=,則第一次將活塞從打氣筒口壓到C處時,容器B中的壓強(qiáng)是多少?

②要使容器B中的最終壓強(qiáng)為3P0,則hH之比應(yīng)為多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】酒后駕駛會導(dǎo)致許多安全隱患,是因為駕駛員的反應(yīng)時間變長,反應(yīng)時間是指駕駛員從發(fā)現(xiàn)情況到采取制動的時間,下表中思考距離是指駕駛員從發(fā)現(xiàn)情況到采取制動的時間內(nèi)汽車行駛的距離,制動距離是指駕駛員從發(fā)現(xiàn)情況到汽車停止行駛的距離(假設(shè)汽車制動時的加速度大小都相同)

分析上表可知,下列說法正確的是( )

A. 駕駛員酒后反應(yīng)時間比正常情況下多

B. 若汽車以的速度行駛時,發(fā)現(xiàn)前方處有險情,酒后駕駛也能安全停車

C. 汽車制動時,加速度大小為

D. 表中

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在課堂中,老師用如圖所示的實驗研究平拋運動.A、B是質(zhì)量相等的兩個小球,處于同一高度.用小錘打擊彈性金屬片,使A球沿水平方向飛出,同時松開B球,B球自由下落.某同學(xué)設(shè)想在兩小球下落的空間中任意選取兩個水平面1、2,小球A、B在通過兩水平面的過程中,動量的變化量分別為△pA和△pB,動能的變化量分別為△EkA和△EkB,忽略一切阻力的影響,下列判斷正確的是()

A. △pA=△pB,△EkA=△EkB B. △pA≠△pB,△EkA≠△EkB

C. △pA≠△pB,△EkA=△EkB D. △pA=△pB,△EkA≠△EkB

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】右圖為氫原子能級的示意圖,現(xiàn)有大量的氫原子處于n=4的激發(fā)態(tài),當(dāng)向低能級躍遷時輻射出若干不同頻率的光. 關(guān)于這些光下列說法正確的是

A. 這些氫原子總共可輻射出6種不同頻率的光

B. 能量最小的光子是由n=2能級躍遷到n=1能級產(chǎn)生的

C. 這些氫原子能吸收能量為0.86eV的光子后發(fā)生電離

D. n=2能級躍遷到n=1能級輻射出的光照射逸出功為6.34eV的金屬不能發(fā)生光電效應(yīng)

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