【題目】一長(zhǎng)木板置于粗糙水平地面上,木板B左端放置一物塊A,在木板右方有一物塊C,木板B右端與物塊C的距離為4.5m,如圖所示。t=0時(shí)刻開(kāi)始,小物塊與木板一起以v0=5m/s的共同初速度向右運(yùn)動(dòng),直至t=1s時(shí)木板B與物塊C碰撞,碰撞時(shí)間極短,為彈性碰撞。運(yùn)動(dòng)過(guò)程中小物塊A始終未離開(kāi)木板B .已知物塊A與木板B間動(dòng)摩擦因數(shù)為0.4,物塊C與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.3;木板B的質(zhì)量是小物塊A質(zhì)量的15倍,物塊C的質(zhì)量是小物塊A質(zhì)量的30倍,重力加速度大小g10m/s2 .

(1)木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)及BC碰前AB的速度v1;

(2)木板的最小長(zhǎng)度lm

(3)木板右端離物塊C的最終距離S .

【答案】(1)μ1=0.1 , v1=4m/s (2) (3)

【解析】(1)取水平向右為正方向,木板與C碰撞前,AB一起向右做勻減速運(yùn)動(dòng)

設(shè)加速度大小為,對(duì)AB,由牛頓第二定律有:

式中B與地面間的動(dòng)摩擦因素

由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得:式中為木板碰前的位移

聯(lián)立①②式得

則由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得:

解得

(2)依題意可知,BC碰的過(guò)程遵從動(dòng)量守恒、機(jī)械能守恒,則有:

解得:

BC碰后對(duì)A,由牛頓第二定律得

式中AB間的動(dòng)摩擦因素,A的加速度大小

解得

對(duì)B,由牛頓第二定律得: 式中B向左做勻減速運(yùn)動(dòng)的加速度大小

解得

A向右減速至0 m/s,用時(shí),B向左減速至0 m/s,用時(shí)

可知,A、B同時(shí)停止運(yùn)動(dòng)

設(shè)A向右減速運(yùn)動(dòng)的位移,B向左減速運(yùn)動(dòng)的位移

,

則木板的最小長(zhǎng)度

(3)物塊C碰后向右作勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),設(shè)其加速度大小為

由牛頓第二定律得

解得:

C向右勻減速運(yùn)動(dòng)的位移

故木板右端離物塊C的最終距離

練習(xí)冊(cè)系列答案
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【題目】半徑為R的透明圓柱體處在真空中,如圖所示是它的截面圖。AB、CD是相互垂直的兩條直徑,P點(diǎn)與AB距離、Q點(diǎn)與CD距離均為。單色光平行于AB射入透明圓柱體,從A、Q兩點(diǎn)射入的光從圓柱體的同一點(diǎn)射出,已知光速為c,求:

(1)該透明圓柱體介質(zhì)的折射率;

(2)P點(diǎn)射入的光通過(guò)透明圓柱體的時(shí)間。

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【題目】如圖所示,有一對(duì)平行金屬板,板間加有恒定電壓;兩板間有勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0,方向垂直于紙面向里。金屬板右下方以MN、PQ為上、下邊界,MP為左邊界的區(qū)域內(nèi),存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)寬度為d,MN與下極板等高,MP與金屬板右端在同一豎直線(xiàn)上。一電荷量為q、質(zhì)量為m的正離子,以初速度v0沿平行于金屬板面、垂直于板間磁場(chǎng)的方向從A點(diǎn)射入金屬板間,不計(jì)離子的重力。

(1)已知離子恰好做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),求金屬板間電場(chǎng)強(qiáng)度的大;

(2)若撤去板間磁場(chǎng)B0,已知離子恰好從下極板的右側(cè)邊緣射出電場(chǎng),方向與水平方向成30°角,求A點(diǎn)離下極板的高度;

(3)(2)的情形中,為了使離子進(jìn)入磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)后從邊界MPP點(diǎn)射出,磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B應(yīng)為多大?

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【題目】一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A經(jīng)狀態(tài)B、C、D后又回到狀態(tài)A,其狀態(tài)變化過(guò)程中的V-T圖象如圖所示。已知該氣體在狀態(tài)A時(shí)的壓強(qiáng)為1atm,氣體由D狀態(tài)向A狀態(tài)變化過(guò)程中放熱70J。求:

(i)氣體在BC狀態(tài)時(shí)的溫度;

(ii)將該循環(huán)過(guò)程用p-V圖表示出來(lái);

(iii)氣體經(jīng)過(guò)一次循環(huán)又回到初態(tài)過(guò)程中,氣休所做的功。

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【題目】水平地面上一質(zhì)量為m的物體在豎直向上的恒力F的作用下由靜止向上運(yùn)動(dòng),經(jīng)時(shí)間t撤掉力F,之后再經(jīng)時(shí)間t物體返回地面。若重力加速度gm、t均為已知量(忽略空氣阻力),則

A. 拉力F=mg

B. 物體能上升的最大高度h=gt2

C. 物體落到地面前瞬間的速度v=gt

D. 撤掉拉力F瞬間物體的速度為

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【題目】如圖,質(zhì)量為M的小車(chē)靜止在光滑的水平面上,小車(chē)AB段是半徑為R的四分之一光滑圓弧軌道,BC段是長(zhǎng)為L的水平粗糙軌道,兩段軌道相切于B點(diǎn),一質(zhì)量為m的滑塊在小車(chē)上從A點(diǎn)靜止開(kāi)始沿軌道滑下,然后滑入BC軌道,最后恰好停在C點(diǎn)。已知小車(chē)質(zhì)量M=3m,滑塊與軌道BC間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,重力加速度為g.

A. 全程滑塊水平方向相對(duì)地面的位移R+L

B. 全程小車(chē)相對(duì)地面的位移大小s=(R+L)

C. 滑塊m運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的最大速度vm=

D. μ、L、R三者之間的關(guān)系為R=4μL

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【題目】某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖1所示電路,可測(cè)量多用電表內(nèi)電池的電動(dòng)勢(shì)和電阻“x1”擋內(nèi)部電路的總電阻。使用的器材有:多用電表,電流表,滑動(dòng)變阻器導(dǎo)線(xiàn)若干。

回答下列問(wèn)題:

(1)將多用電表?yè)跷徽{(diào)到電阻“×1”擋,再將紅表筆和黑表筆短接進(jìn)行歐姆調(diào)零。隨后按如圖所示把多用電表、電壓表、滑動(dòng)動(dòng)變阻器連接起來(lái),如果圖1中接線(xiàn)正確,那么與多用電表的a接線(xiàn)柱相接的是____________(填表筆.

(2)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片,從圖1位置向右滑動(dòng)過(guò)程中,電流表的讀數(shù)________.(選填增大”、“減小不變”)

(3)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的過(guò)程中,某次歐姆表指針位置如圖2所示,讀數(shù)為_______Ω,對(duì)應(yīng)電流表的指針位置如圖3所示,讀數(shù)為_______A.經(jīng)過(guò)多次測(cè)量,將電流表讀數(shù)的倒數(shù),和與之對(duì)應(yīng)的歐姆表讀數(shù)R,得到如圖4所示的圖象,由此可得多用電表內(nèi)電池的電動(dòng)勢(shì)為_______V,選擇“×1”擋時(shí)內(nèi)阻為______Ω.(計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字)

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【題目】如圖所示,一豎直放置的絕熱氣缸,內(nèi)壁豎直, 頂部水平,并且頂部安裝有體積可以忽略的電熱絲,在氣缸內(nèi)通過(guò)絕熱活塞封閉著一定質(zhì)量的氣體,氣體的溫度為T0,絕熱活塞的質(zhì)量為m,橫截面積為S0。若通過(guò)電熱絲緩慢加熱,使得絕熱活塞由與氣缸底部相距h的位置下滑至2h的位置,此過(guò)程中電熱絲放出的熱量為Q,已知外界大氣壓強(qiáng)為p0,重力加速度為g,并且可以忽略活塞與氣缸壁之間的摩擦和氣體分子之間的相互作用,求:

i)在活塞下滑過(guò)程中,缸內(nèi)氣體溫度的增加量△T

ii)在活塞下滑過(guò)程中,缸內(nèi)氣體內(nèi)能的增加量△U

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【題目】如圖所示,水平放置的平行板電容器充電后與電源斷開(kāi),上極板帶正電,下極板接地,一帶電油滴靜止于P點(diǎn),F(xiàn)將平行板電容器的下極板豎直向下移動(dòng)一小段距離,則油滴

A. 仍保持靜止,電勢(shì)能增大 B. 仍保持靜止,電勢(shì)能減小

C. 將向下運(yùn)動(dòng),電勢(shì)能增大 D. 將向下運(yùn)動(dòng),電勢(shì)能減小

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