⑵小物體在小車上相對小車滑行的時間. 【查看更多】

 

題目列表(包括答案和解析)

（14分）物體A的質(zhì)量M＝1kg，靜止在光滑水平面上的平板車B的質(zhì)量為m=0.5kg、長L=1m。某時刻A以v0=4m／s向右的初速度滑上木板B的上表面，在A滑上B的同時，給B施加一個水平向右的拉力。忽略物體A的大小，已知A與B之間的動摩擦因數(shù)μ＝0.2，試求：

（1）若F=5N，物體A在小車上運動時相對小車滑行的最大距離；在該過程中系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量

（2）如果要使A不至于從B上滑落，拉力F大小應(yīng)滿足的條件。


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⑴小車的最小長度應(yīng)為多少?最后小物體與小車的共同速度為多少?
⑵小物體在小車上相對小車滑行的時間。

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物體A的質(zhì)量M＝1 kg，靜止在光滑水平面上的平板車B的質(zhì)量為m＝0.5 kg、長L＝1 m．某時刻A以v0＝4 m/s向右的初速度滑上木板B的上表面，在A滑上B的同時，給B施加一個水平向右的拉力．忽略物體A的大小，已知A與B之間的動摩擦因數(shù)μ＝0.2，

求：(1)若F＝5 N，物體A在小車上運動時相對小車滑行的最大距離；

(2)如果要使A不至于從B上滑落，拉力F大小應(yīng)滿足的條件．

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①探究物體的加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系實驗如下：

（1）在探究物體的加速度與力的關(guān)系時，應(yīng)保持      不變，分別改變施加在物體上的水平拉力F，測出相對應(yīng)的加速度a。

（2）在探究物體的加速度與物體質(zhì)量的關(guān)系時，應(yīng)保持      不變，分別改變物體的質(zhì)量m，測出相對應(yīng)的加速度a。

（3）為了更直觀地反映物體的加速度a與物體質(zhì)量m的關(guān)系，往往用二者的關(guān)系圖象表示出來，該關(guān)系圖象最好應(yīng)選用         。

A．a(chǎn)-m圖象  B．m-a圖象   C．圖象   D．圖象

②探究小車加速度與外力、質(zhì)量關(guān)系的實驗裝置如圖10甲所示。

（1）把帶有滑輪的長木板左端墊高，在沒有牽引的情況下讓小車拖著紙帶以一定的初速度沿木板運動，打點計時器在紙帶打出一行計時點，如果計時點間距                ，就說明摩擦力和小車重力沿木板向下的分力平衡。

（2） 某同學(xué)在做實驗中,使用交變電流作電源，在打出的紙帶上選擇5個計數(shù)點A、B、C、D、E，相鄰兩個計數(shù)點之間還有4個點沒有畫出，他測量了點到點、和點到C點的距離，如圖10乙所示。則紙帶上C點的速度VC=            ，重物的加速度為____       。（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）

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①探究物體的加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系實驗如下：

（1）在探究物體的加速度與力的關(guān)系時，應(yīng)保持     不變，分別改變施加在物體上的水平拉力F，測出相對應(yīng)的加速度a。

（2）在探究物體的加速度與物體質(zhì)量的關(guān)系時，應(yīng)保持     不變，分別改變物體的質(zhì)量m，測出相對應(yīng)的加速度a。

（3）為了更直觀地反映物體的加速度a與物體質(zhì)量m的關(guān)系，往往用二者的關(guān)系圖象表示出來，該關(guān)系圖象最好應(yīng)選用         。

A．a(chǎn)-m圖象  B．m-a圖象   C．圖象   D．圖象

②探究小車加速度與外力、質(zhì)量關(guān)系的實驗裝置如圖10甲所示。

（1）把帶有滑輪的長木板左端墊高，在沒有牽引的情況下讓小車拖著紙帶以一定的初速度沿木板運動，打點計時器在紙帶打出一行計時點，如果計時點間距               ，就說明摩擦力和小車重力沿木板向下的分力平衡。

（2） 某同學(xué)在做實驗中,使用交變電流作電源，在打出的紙帶上選擇5個計數(shù)點A、B、C、D、E，相鄰兩個計數(shù)點之間還有4個點沒有畫出，他測量了點到點、和點到C點的距離，如圖10乙所示。則紙帶上C點的速度VC=           ，重物的加速度為____      。（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）

 

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一、1、CD 2、BD 3、D  4、AC 5、AD 6、AD  7、D 8、

二、實驗題：（18分）將答案填在題目的空白處，或者要畫圖連線。

9、（8分）(1) 0.8462(0.8461~0.8464均可) （4分）(2)ABD（4分）

10、（10分）⑵①BDE  ②如右圖(各5分)

三、本大題共三小題共計54分．解答時請寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟．只寫出最后答案的不能得分．有數(shù)值計算的題．答案中必須明確寫出數(shù)值和單位  

11、（16分））⑴滑塊經(jīng)過D點時做圓周運動，根據(jù)牛頓第二定律得：N－mg－Bqv1＝mv12/R（3分）

解得：v1＝5m/s（2分）

滑塊從A滑到D點的過程中，系統(tǒng)在水平方向不受外力，故系統(tǒng)水平方向動量守恒，因此有：

mv0＝mv1＋Mv2，解得：v2＝1m/s（2分）

所以系統(tǒng)損失的機械能為：ΔE＝(mv02－mv12－Mv22)/2＝1.8（J）（2分）

⑵滑塊經(jīng)過D點時撤去磁場，滑塊在圓弧軌道上往返運動過程，小車一直加速，當(dāng)滑塊滑過D點，相對小車向左運動時，小車做減速運動，所以滑塊第二次經(jīng)過D點時，小車速度最大，且為vm。根據(jù)水平方向系統(tǒng)動量守恒有：mv1+Mv2＝mv2+Mvm，（2分）由于相互作用過程沒有能量損失，故系統(tǒng)動能也守恒，由動量守恒得：mv12+Mv22＝mv22+Mvm2

由上面兩式解得：v2＝－1m/s，vm＝3m/s。（3分）

所以小車最大速度為3m/s。（2分）

12、（18分）（１）由題意知，當(dāng)加了電場后， y軸右側(cè)的所有運動粒子將在電場力的作用下做類平拋運動，要使它們都能打在MN上，其臨界條件為：沿y軸方向運動的粒子必須且只能落在M（沿y軸正向）點或N點（沿y軸負(fù)向）。由平拋運動規(guī)律有：

ＭＯ´＝＝vt    （2分）

 OO´= tan450= at2      （2分）

 此時電場強度應(yīng)為E0，由牛頓第二定律有qE0=ma     （2分）

聯(lián)立以上三式解得 E0=                     （1分）

此過程電場力對粒子做正功，由動能定理知Ek=-+ qE0    （2分）

即Ek=                        （1分）

（2）此空間加上磁場后,所有粒子將在洛侖茲力的作用下,沿逆時針方向做勻速圓周運動, 由題設(shè)條件知，要使該板右側(cè)的MN連線上都有粒子打到，粒子軌跡直徑的最小值應(yīng)為MN板的長度L，即R≥            （2分）

當(dāng)R=時,磁感應(yīng)強度有最大值,設(shè)為B0.由R==得B0=        （2分）

放射源O發(fā)射出的粒子中，在題設(shè)條件下，當(dāng)B〈B0即R〉時，能打在板的左側(cè)面上的粒子的臨界徑跡如右圖所示。此時,沿x軸正向射出的粒子經(jīng)磁偏轉(zhuǎn)后剛好打到M點,沿y軸負(fù)向射出的粒子經(jīng)磁偏轉(zhuǎn)后剛好打到N點,則可知第四象限的粒子將全部分別打在MN上的其余各點上.

∴放射源O放射出的所有粒子中只有打在MN板的左側(cè)。    （4分）

13、（20分）⑴子彈進入小車的過程中，子彈與小車組成的系統(tǒng)動量守恒，由動量守恒定律得：

m1v0＝(m2＋m1)v1    ①  （3分）

由三物體組成的系統(tǒng)動量守恒，由動量守恒定律得：

(m2＋m1)v1＝(m2＋m1＋m3)v2  ②  （3分）

設(shè)小車最小長度為L，三物體相對靜止后，對系統(tǒng)利用能量守恒定律得：

(m2＋m1)v12－(m2＋m1＋m3)v22＝μm3gL    ③  （5分）

聯(lián)立以上方程解得：L＝0.9m   

車與物體的共同速度為：v2＝2.1m/s (或m/s) （3分）

⑵以m3為研究對象，利用動量定理可得：μm3gt＝m3v2   ④（4分）

解得：t＝0.52s(或s)   （2分）

 


同步練習(xí)冊答案