【題目】如圖所示,平板車靜止在光滑的水平面上,一個(gè)四分之一圓弧軌道固定在平臺(tái)上,平臺(tái)的上表面與平板車的上表面在同一水平面上,圓弧軌道的底端與平臺(tái)左端對(duì)齊且與平臺(tái)表面相切,平板車長(zhǎng)為L=3.42m、質(zhì)量為2kg,車的右端離平臺(tái)左端距離為x=2m。質(zhì)量為1kg的物塊以初速度v0=6m/s從車的左端滑上小車,物塊與平板車間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.4,平板車與平臺(tái)相碰后立即靜止,物塊滑上圓弧軌道并從圓弧軌道上滑下重新滑上平板車,最終與平板車以 m/s的共同速度向左運(yùn)動(dòng),重力加速度為g=10m/s2,滑塊可看作質(zhì)點(diǎn),求:
(1)平板車與平臺(tái)相碰前一瞬間,車的速度大。
(2)物塊從滑上平板車到剛滑上圓弧軌道所用的時(shí)間;
(3)整個(gè)過(guò)程物塊與平板車、與圓弧軌道因摩擦產(chǎn)生的熱量分別為多少。
【答案】(1) )(2) (3)
【解析】(1)物塊滑上平板車后做勻減速運(yùn)動(dòng),加速度的大小為a1=μg=4m/s2
平板車的加速度大小a2= =2m/s2,
設(shè)平板車與平臺(tái)相碰前物塊與平板車已保持相對(duì)靜止
設(shè)共同速度為v1,則v0-a1t1=a2t1
求得t1=1s
這段時(shí)間內(nèi)車運(yùn)動(dòng)的距離s=a2t12=1m<x,假設(shè)成立;
即平板車與平臺(tái)相碰前,物塊與車達(dá)到共同速度,共同速度大小為v1=a2t1=2m/s
因此車與平臺(tái)相碰前一瞬間,車的速度大小為2m/s;
(2)物塊與平板車達(dá)到共同速度時(shí)發(fā)生的相對(duì)位移
x=(v0+v1)t1v1t1=3m
物塊隨平板車勻速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t2==0.5s
平板車與平臺(tái)碰撞后靜止,物塊由于慣性繼續(xù)向前滑行,設(shè)在車上再滑行的時(shí)間為t3,
則L-x1=v1t3a1t32
解得:t3=0.3s或t3=0.7s(舍去)
因此物塊從滑上平板車到剛滑上圓弧軌道時(shí)所用的時(shí)間t=t1+t2+t3=1.8s;
(3)物塊第一次在平板車上滑行因摩擦產(chǎn)生的熱量
Q=μmgL=13.68J
物塊滑上圓弧軌道時(shí)的速度v2=v1-a1t3=0.8m/s
設(shè)物塊再次滑上平板車時(shí)的速度為v3,最后的共同速度為v4,則
v3-a1t4=v4,a2t4=v4
解得v3=0.5m/s
因此物塊在圓弧軌道上滑行因摩擦產(chǎn)生的熱量Q2=mv22-m v12=0.195J,
再次滑上平板車,因摩擦產(chǎn)生的熱量Q1=mv32-(m+M)v42=J,
因此滑塊與車之間因摩擦產(chǎn)生的熱量Q=Q1+Q2=13.76J。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】2012年2月6日國(guó)防科工局發(fā)布了由“嫦娥二號(hào)”月球探測(cè)器獲得的7米分辨率全月球影像圖,這是我國(guó)探月工程取得的重大科技成果。設(shè)地球、月球的質(zhì)量分別為m1、m2,半徑分別為R1、R2,地球的某近地衛(wèi)星速度為v,環(huán)繞周期為T,則環(huán)繞月球表面飛行的探測(cè)器速度和周期為( )
A. B.
C. D.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】在光滑的水平面上,有一質(zhì)量M=2kg的平板車,其右端固定一擋板,擋板上固定一根輕質(zhì)彈簧,在平板車左端P處有一可以視為質(zhì)點(diǎn)的小滑塊,其質(zhì)量m=2kg。平板車表面上Q處的左側(cè)粗糙,右側(cè)光滑,且PQ間的距離L=2m,如圖所示。某時(shí)刻平板車以速度v1=1m/s向左滑行,同時(shí)小滑塊以速度v2=5m/s向右滑行。一段時(shí)間后,小滑塊與平板車達(dá)到相對(duì)靜止,此時(shí)小滑塊與Q點(diǎn)相距L/4(g取10m/s2)
(1)求當(dāng)二者處于相對(duì)靜止時(shí)的速度大小和方向;
(2)求小滑塊與平板車的粗糙面之間的動(dòng)摩擦因數(shù);
(3)若在二者共同運(yùn)動(dòng)方向的前方有一豎直障礙物(圖中未畫出),平板車與它碰后以原速率反彈,碰撞時(shí)間極短,且碰后立即撤去該障礙物,求小滑塊最終停在平板車上的位置。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,內(nèi)阻不計(jì)的電源與平行板電容器連接,電容器的下極板接地,上極板接一靜電計(jì),不計(jì)靜電計(jì)所帶的電量。P點(diǎn)是兩極板間的一點(diǎn),P點(diǎn)到兩極板的距離相等。下列說(shuō)法正確的是( )
A. 只將平行板電容器的上極板向下移動(dòng)一小段距離,P點(diǎn)的電勢(shì)升高
B. 只將平行板電容器的上極板向上移動(dòng)一小段距離,靜電計(jì)的張角變大
C. 只將平行板電容器的上極板向左移動(dòng)一小段距離,電容器間的場(chǎng)強(qiáng)變大
D. 只在平行板電容器兩極板間插入一厚度稍小于兩極板間距離的絕緣陶瓷
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】回旋加速器是加速帶電粒子的裝置,其核心部分是分別與高頻交流電極相連接的兩個(gè)D形金屬盒,兩盒間的狹縫中形成的周期性變化的電場(chǎng),使粒子在通過(guò)狹縫時(shí)都能得到加速,兩D形金屬盒處于垂直于盒底的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,如圖所示,要增大帶電粒子射出時(shí)的動(dòng)能,則下列說(shuō)法中正確的是( )
A. 增大磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度 B. 增大勻強(qiáng)電場(chǎng)間的加速電壓
C. 增大D形金屬盒的半徑 D. 減小狹縫間的距離
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一不計(jì)電阻的矩形線圈,繞垂直磁場(chǎng)的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng),產(chǎn)生如圖甲所示的正弦交流電,把該交流電接在圖乙中理想變壓器的A、B兩端,電壓表和電流表均為理想電表,Rt為熱敏電阻(溫度升高時(shí)其電阻減。,R為定值電阻。下列說(shuō)法正確的是( )
A. 變壓器原線圈兩端電壓的瞬時(shí)值表達(dá)式為u=36sin100πt(V)
B. 在t=0.01s末,矩形線圈平面與磁場(chǎng)方向平行
C. Rt處溫度升高時(shí),電壓表V1、V2示數(shù)的比值不變
D. Rt處溫度升高時(shí),電流表的示數(shù)變大,變壓器輸入功率變大
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,半徑R=0.4 m的光滑圓弧軌道BC固定在豎直平面內(nèi),軌道的上端點(diǎn)B和圓心O的連線與水平方向的夾角θ=30°,下端點(diǎn)C為軌道的最低點(diǎn)且與光滑水平面相切,一根輕質(zhì)彈簧的右端連接著M=0.3 kg的滑塊靜止在平面上。質(zhì)量m=0.1 kg的小物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))從空中A點(diǎn)以v0=2 m/s的速度被水平拋出,恰好從B點(diǎn)沿軌道切線方向進(jìn)入軌道,經(jīng)過(guò)C點(diǎn)后沿水平面向右運(yùn)動(dòng)(g取10 m/s2)。求:
(1)小物塊經(jīng)過(guò)圓弧軌道上B點(diǎn)時(shí)速度vB的大;
(2)小物塊經(jīng)過(guò)圓弧軌道上C點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大;
(3)彈簧的彈性勢(shì)能的最大值Epm。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖,一U形管豎直放置,左右兩側(cè)為粗細(xì)均勻的玻璃管,A側(cè)直徑時(shí)B側(cè)直徑的2倍,A側(cè)上端封閉,B側(cè)上端與大氣相通,A側(cè)可視為理想氣體的空氣柱的長(zhǎng)度L=15.0cm,B側(cè)水銀面比A側(cè)的低h=5.0cm。現(xiàn)保持溫度為28℃不變,向B側(cè)緩緩注入水銀,使A、B兩側(cè)的水銀面達(dá)到同一高度。已知大氣壓強(qiáng)p0=75.0cmHg.
①求注入水銀后A側(cè)空氣柱的長(zhǎng)度;
②此后再將A側(cè)空氣緩緩加熱,直到A、B兩側(cè)水銀面高度差為h,求此時(shí)A側(cè)氣體的溫度。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】地面附近存在著一有界電場(chǎng),邊界MN將某空間分成上下兩個(gè)區(qū)域Ⅰ、Ⅱ,在區(qū)域Ⅱ中有向上的勻強(qiáng)電場(chǎng),在區(qū)域Ⅰ中離邊界某一高度由靜止釋放一質(zhì)量為m的帶電小球A,如圖甲所示,小球運(yùn)動(dòng)的v-t圖像如圖乙所示,已知重力加速度為g,不計(jì)空氣阻力,則( )
A. 在t=2.5 s時(shí),小球經(jīng)過(guò)邊界MN
B. 小球受到的重力與電場(chǎng)力之比為3∶5
C. 在小球向下運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過(guò)程中,重力做的功與電場(chǎng)力做的功大小相等
D. 在小球運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過(guò)程中,小球的機(jī)械能與電勢(shì)能總和先變大再變小
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