【題目】光滑水平地面上停放著一輛質(zhì)量m=2kg的平板車,質(zhì)量M=4kg可視為質(zhì)點的小滑塊靜放在車左端,滑塊與平板車之間的動摩擦因數(shù),如圖所示,一水平向右的推力F=24N作用在滑塊M上0.5s撤去,平板車繼續(xù)向右運動一段時間后與豎直墻壁發(fā)生碰撞,設碰撞時間極短且車以原速率反彈,滑塊與平板之間的最大靜摩擦力與滑動摩擦力大小相等,平板車足夠長,以至滑塊不會從平板車右端滑落,,求:
(1)平板車第一次與墻壁碰撞后能向左運動的最大距離s多大?此時滑塊的速度多大?
(2)平板車第二次與墻壁碰撞前的瞬間速度多大?
(3)為使滑塊不會從平板車右端滑落,平板車至少要有多長?
【答案】(1)1m/s;(2)(3)
【解析】
試題分析:(1)滑塊與平板車之間的最大靜摩擦力
設滑塊與車不發(fā)生相對滑動而一起加速運動的最大加速度為,以車為研究對象,則
以滑塊和車整體為研究對象,作用在滑塊上使滑塊與車一起靜止地加速的水平推力的最大值設為
則
已知水平推力F=24N<36N,所以在F作用下M、m能相對靜止地一起向右加速
設第一次碰墻后到第二次碰前車和滑塊組成的系統(tǒng)動量守恒
車向左運動速度減為0時,由于m<M,滑塊仍在向右運動,設此時滑塊的速度為,車離墻壁距離s
,
以車為研究對象,根據(jù)動能定理可得,解得
(2)第一次碰撞后車運動到速度為零時,滑塊仍有向右的速度,滑動摩擦力使車以相同的加速度重新向右加速,如果車的加速度過程持續(xù)到與墻第二次相碰,則加速度過程位移也為s,可算出第二次碰撞瞬間的速度大小也為2m/s,系統(tǒng)的總動量大于第一次碰墻后的動量,這顯然是不可能的,可見在第二次碰墻前車已停止加速,即第二次碰墻前一些時間和滑塊已相對靜止,
設車與墻壁第二次碰撞前瞬間速度為,則
解得
(3)車每次與墻碰撞后一段時間內(nèi),滑塊都會相對車有一段向右的滑動,由于兩者相互摩擦,系統(tǒng)的部分機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,車與墻多次碰撞后,最后全部機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,車停在墻邊,滑塊相對車的總位移設為
則有,解得
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖,長方體ABCD—A1B1C1D1中,將可視為質(zhì)點的小球從頂點A在∠BAD所在范圍內(nèi)(包括邊界)分別沿不同方向水平拋出,落點都在A1B1C1D1范圍內(nèi)(包括邊界)。不計空氣阻力,以A1B1C1D1所在水平面為重力勢能參考平面,則小球
A. 拋出速度最大時落在B1點
B. 拋出速度最小時落在D1點
C. 從拋出到落在B1D1線段上任何一點所需的時間都相等
D. 落在B1D1中點時的機械能與落在D1點時的機械能相等
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】測兩節(jié)串聯(lián)的干電池組的電動勢和內(nèi)阻時,除被測電池外、還有下列器材可供選擇:
A、電流表A1(0~0.6A)
B、電流表A2(0~3A)
C、電壓表V1(0~3V)
D、電壓表V2(0~15V)
E、滑動變阻器R1(5Ω,2A)
F、滑動變阻器R2(100Ω,1A)
G、開關(guān)和的導線若干
(1)請在方框中畫出測量電路的原理圖___________
(2)應該選用的器材有(寫出前面的字母)_________
(3)某同學測量得出下表中的數(shù)據(jù),請在如圖所示的坐標軸上畫出U—I圖象_______,從圖中可得出電池組的電動勢為_______V,電池組的內(nèi)電阻為___________Ω
編號 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
U(V) | 2.70 | 2.50 | 2.30 | 2.00 | 1.80 | 1.70 |
I(A) | 0.08 | 0.16 | 0.25 | 0.36 | 0.45 | 0.50 |
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【題目】一個正點電荷Q靜止在正方形的一個頂點上,另一個帶電質(zhì)點射入該區(qū)域時,僅受電場力的作用恰好能依次經(jīng)過正方形的另外三個頂點a、b、c,如圖所示,則有:
A. 質(zhì)點在a、b、c三處的加速度大小之比是1:2:1
B. 質(zhì)點由a到b電勢能減小,由b到c。電場力做負功,在b點動能最小
C. a、b、c三點電勢高低及電場強度大小的關(guān)系是,
D. 若改變帶電質(zhì)點在a處的速度大小和方向,有可能使其在該電場中做類平拋運動
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,一個木箱原來靜止在光滑水平面上,木箱內(nèi)粗糙的底板上放著一個小木塊。木箱和小木塊都具有一定的質(zhì)量,F(xiàn)使木箱獲得一個向右的初速度v0,則( )
A. 小木塊和木箱最終都將靜止
B. 小木塊最終將相對木箱靜止,二者一起向右運動
C. 小木塊在木箱內(nèi)壁將始終來回往復碰撞,而木箱一直向右運動
D. 如果小木塊與木箱的左壁碰撞后相對木箱靜止,則二者將一起向左運動
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,長為的輕質(zhì)細線固定在O點,細線的下端系住質(zhì)量為m、電荷量為+q的小球,小球的最低點距水平面的高度為h,在小球最低點與水平面之間高為h的空間內(nèi)分布著場強為E的水平向右的勻強電場,固定點O的正下方處有一小釘子P,現(xiàn)將小球從細線處于水平狀態(tài)由靜止釋放。求:
(1)細線在剛要接觸小釘子P和細線剛接觸到小釘子P時,細線的拉力之比為多少?
(2)若細線在剛接觸到小釘子P時斷開,小球運動到水平面時的動能為多大?
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,線圈自感系數(shù)L的值較大,電感線圈的電阻不計,A、B是兩只完全相同的燈泡,則下列說法正確的是
A. 當開關(guān)S閉合時,B比A先亮,然后A熄滅
B. 當開關(guān)S閉合時,A比B先亮,然后B熄滅
C. 當電路穩(wěn)定后開關(guān)S斷開時,A立刻熄滅,B逐漸熄滅
D. 當電路穩(wěn)定后開關(guān)S斷開時,B立刻熄滅,A閃一下后再逐漸熄滅
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,電路中R1、R2均為可變電阻,電源內(nèi)阻不能忽略,平行板電容器C的極板水平放置,閉合電鍵S,電路達到穩(wěn)定時,帶電油滴懸浮在兩板之間靜止不動,如果僅改變下列某一個條件,能使油滴向上運動的是
A. 增大R1的阻值
B. 增大R2的阻值
C. 增大兩板間的距離
D. 增大電容器的極板面積
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