【題目】水平地面上有質(zhì)量分別為m和4m的物A和B,兩者與地面的動摩擦因數(shù)均為μ.細(xì)繩的一端固定,另一端跨過輕質(zhì)動滑輪與A相連,動滑輪與B相連,如圖所示.初始時,繩處于水平拉直狀態(tài).若物塊A在水平向右的恒力F作用下向右移動了距離s,重力加速度大小為g.求
(1)物塊B克服摩擦力所做的功;
(2)物塊A、B的加速度大。
【答案】
(1)
解:物塊A移動了距離s,則物塊B移動的距離為
s1= ①
物塊B受到的摩擦力大小為
f=4μmg②
物塊B克服摩擦力所做的功為
W=fs1=4μmg× s=2μmgs
(2)
解:設(shè)物塊A、B的加速度大小分別為aA、aB,繩中的張力為T.有牛頓第二定律得
F﹣μmg﹣T=maA④
2T﹣4μmg=4maB⑤
由A和B的位移關(guān)系得
aA=2aB⑥
聯(lián)立④⑤⑥式得
aA= ⑦
aB= ⑧
【解析】(1)根據(jù)幾何關(guān)系確定B的位移;再根據(jù)滑動摩擦力公式可明確摩擦力的大小,根據(jù)功的公式即可求得克服摩擦力所做的功;(2)分別對AB受力分析,根據(jù)牛頓第二定律進(jìn)行列式,聯(lián)立可求得兩物體的加速度.
【考點精析】認(rèn)真審題,首先需要了解恒力做功(恒力的功可根據(jù)W=F·S·cosθ進(jìn)行計算,本公式只適用于恒力做功).
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【題目】一根不可伸縮的輕繩跨過輕質(zhì)的定滑輪,一端掛一吊椅,另一端被坐在吊椅上的運動員拉住,如圖所示.設(shè)運動員質(zhì)量為M,吊椅的質(zhì)量為m,且M>m,不計定滑輪與繩子間的摩擦,重力加速度為g.當(dāng)運動員與吊椅一起以加速度大小為a加速上升時,運動員豎直向下拉繩的力T及運動員對吊椅的壓力N分別為( )
A.T=
B.T=
C.N=
D.N=
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【題目】下列有關(guān)四幅圖的說法中,正確的是( )
A.α粒子散射實驗證實了湯姆遜原子棗糕模型的正確性
B.在光顏色保持不變的情況下,入射光越強,飽和光電流越大
C.放射線甲由α粒子組成,每個粒子帶兩個單位正電荷
D.該鏈?zhǔn)椒磻?yīng)屬于原子核的聚變反應(yīng)
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【題目】在一次交通事故中,交通警察測量出肇事車輛的剎車痕跡是16m,該車輛最大剎車速度是8m/s2 , 該路段的限速60km/h,則該車是否超速( )
A.超速
B.不超速
C.剛好是60km/h
D.無法判斷
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【題目】下列實例說明做功改變系統(tǒng)內(nèi)能的是( 。
A.熱水袋取暖
B.用雙手摩擦給手取暖
C.把手放在火爐旁取暖
D.用嘴對手呵氣給手取暖
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【題目】如圖所示,在平面直角坐標(biāo)系xOy的第四象限有垂直紙面向外的勻強磁場,磁感應(yīng)強度為B,第一象限有與y軸正方向相反的大小為E的勻強電場.一帶正電的粒子從y軸上的P(0,8)點,以初速度v0=3×l04m/s沿x軸正方向射入勻強電場,經(jīng)過x軸上的Q(12,0)點后恰好垂直打到y(tǒng)軸負(fù)軸上的N點(圖中未畫出).已知帶電粒子的荷質(zhì)比 = ×l09C/kg,不計帶電粒子所受重力.求:
(1)勻強電場E的大。
(2)N點到O點的距離.
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【題目】一個半圓柱形玻璃磚,其橫截面是半徑為R的半圓,AB為半圓的直徑,O為圓心,如圖所示,玻璃的折射率n= .
(i)一束平行光垂直射向玻璃磚的下表面,若光線到達(dá)上表面后,都能從該表面射出,則入射光束在AB上的最大寬度為多少?
(ii)一細(xì)束光線在O點左側(cè)與O相距 R處垂直于AB從下方入射,求此光線從玻璃磚射出點的位置.
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【題目】小明通過實驗驗證力的平行四邊形定則.
(1)實驗記錄紙如圖1所示,O點為橡皮筋被拉伸后伸長到的位置,兩彈簧測力計共同作用時,拉力F1和F2的方向分別過P1和P2點;一個彈簧測力計拉橡皮筋時,拉力F3的方向過P3點.三個力的大小分別為:F1=3.30N、F2=3.85N和F3=4.25N.請根據(jù)圖中給出的標(biāo)度作圖求出F1和F2的合力.
(2)仔細(xì)分析實驗,小明懷疑實驗中的橡皮筋被多次拉伸后彈性發(fā)生了變化,影響實驗結(jié)果.他用彈簧測力計先后兩次將橡皮筋拉伸到相同長度,發(fā)現(xiàn)讀數(shù)不相同,于是進(jìn)一步探究了拉伸過程對橡皮筋彈性的影響.
實驗裝置如圖2所示,將一張白紙固定在豎直放置的木板上,橡皮筋的上端固定于O點,下端N掛一重物.用與白紙平行的水平力緩慢地移動N,在白紙上記錄下N的軌跡.重復(fù)上述過程,再次記錄下N的軌跡.
兩次實驗記錄的軌跡如3圖所示.過O點作一條直線與軌跡交于a、b兩點,則實驗中橡皮筋分別被拉伸到a和b時所受拉力Fa、Fb的大小關(guān)系為 .
(3)根據(jù)(2)中的實驗,可以得出的實驗結(jié)果有哪些?(填寫選項前的字母)
A.橡皮筋的長度與受到的拉力成正比
B.兩次受到的拉力相同時,橡皮筋第2次的長度較長
C.兩次被拉伸到相同長度時,橡皮筋第2次受到的拉力較大
D.兩次受到的拉力相同時,拉力越大,橡皮筋兩次的長度之差越大
(4)根據(jù)小明的上述實驗探究,請對驗證力的平行四邊形定則實驗提出兩點注意事項.
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【題目】也許同學(xué)們都經(jīng)歷過擦黑板,手拿黑板擦在豎直的黑板面上,或上下或左右使黑板擦在黑板上運動,利用黑板擦與黑板之間的滑動摩擦力,將黑板上的粉筆字擦干凈.已知黑板的規(guī)格是:4.5×1.5m2 , 黑板的下邊沿離地的高度為0.8m,若黑板擦(可視為質(zhì)點)的質(zhì)量為0.2kg,現(xiàn)假定某同學(xué)用力將黑板擦在黑板表面緩慢豎直向上擦黑板,當(dāng)手臂對黑板擦的作用力F與黑板面成53°角時,F(xiàn)=20N,他所能擦到的最大高度為2.05m.sin53°=0.8,cos53°=0.6.求:
(1)此黑板擦與黑板之間的滑動摩擦因數(shù);
(2)如該同學(xué)擦到最高位置時意外讓小黑板擦沿黑板面豎直向下滑落,則小黑板擦砸到黑板下邊沿的速度;
(3)擦黑板時有這樣的現(xiàn)象:粉筆字的位置越高或越遠(yuǎn)的地方,已經(jīng)用力較大卻還是不容易擦干凈,請用物理知識簡要解釋.
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