12.如圖所示,質(zhì)量為M0=4kg的木板靜止在光滑的水平面上,在木板的右端放置一個(gè)質(zhì)量m=1kg大小可以忽略的鐵塊,鐵塊與木板之間的摩擦因數(shù)μ=0.4,在鐵塊上加一個(gè)水平向左的恒力F=8N,鐵塊在長(zhǎng)L=6m的木板上滑動(dòng).取g=10m/s2.求:
(1)經(jīng)過多長(zhǎng)時(shí)間鐵塊運(yùn)動(dòng)到木板的左端;
(2)在鐵塊到達(dá)木板左端的過程中,恒力F對(duì)鐵塊所做的功;
(3)在鐵塊到達(dá)木板左端時(shí),鐵塊和木板的總動(dòng)能;
(4)此過程因?yàn)槟Σ炼a(chǎn)生的熱量.

分析 (1)由牛頓第二定律要分別求得兩物體的加速度,則由位移公式可求得兩物體位移的表達(dá)式,由兩位移間的關(guān)系可求得時(shí)間;
(2)求得鐵塊的位移,由功的公式可求得恒力所做的功
(3)分別對(duì)木板和鐵塊由動(dòng)能定理求得動(dòng)能,則可求得總動(dòng)能
(4)因?yàn)槟Σ亮κ呛懔,鐵塊相對(duì)木板的位移為S,根據(jù)W=FS即可求摩擦產(chǎn)生的熱

解答 解:(1)鐵塊與木板間的滑動(dòng)摩擦力f=μmg=4N
鐵塊的加速度a1=$\frac{F-f}{m}$=$\frac{8-4}{1}$=4m/s2;
木板的加速度a2=$\frac{f}{m}$=$\frac{4}{4}$m/s2=1m/s2; 
鐵塊滑到木板左端的時(shí)間為t,則$\frac{1}{2}$a1t2-$\frac{1}{2}$a2t2=L
代入數(shù)據(jù)解得:t=2s
(2)鐵塊位移s1=$\frac{1}{2}$a1t2=$\frac{1}{2}$×4×22=8m
恒力F做的功W=Fs1=8×8J=64J
(3)木板位移s2=$\frac{1}{2}$a2t2=2m
鐵塊的動(dòng)能E1=(F-f)s1=(8-4)×8=32J
木板的動(dòng)能EB=fs2=4×2J=8J
鐵塊和木板的總動(dòng)能E=E1+EB=32J+8J=40J
(4)鐵塊的相對(duì)木板的位移為S=s1-s2=8-2=6m
所以摩擦產(chǎn)生的熱為Q=fS=4×6=24J
答:(1)經(jīng)過2s時(shí)間鐵塊運(yùn)動(dòng)到木板的左端.
(2)在鐵塊到達(dá)木板左端的過程中,恒力F對(duì)鐵塊所做的功是64J
(3)在鐵塊到達(dá)木板左端時(shí),鐵塊和木板的總動(dòng)能為40J;
(4)此過程因?yàn)槟Σ炼a(chǎn)生的熱量為24J.

點(diǎn)評(píng) 本題要注意正確區(qū)分兩物體的受力情況及運(yùn)動(dòng)情況,注意力、質(zhì)量等物理量的同一性,不能將其他物體受力強(qiáng)加在某一物體上,注意動(dòng)能定理與能量守恒的應(yīng)用.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

2.超導(dǎo)電磁船是一種不需要螺旋槳推進(jìn)的低噪音新型船,如圖是電磁船的簡(jiǎn)化原理圖,MN和CD是與電池相連的導(dǎo)體棒,MN與CD之間部分區(qū)域有垂直紙面向內(nèi)的勻強(qiáng)磁場(chǎng)(磁場(chǎng)由超導(dǎo)線圈產(chǎn)生,其獨(dú)立電路部分未畫出),以下說法正確的是( 。
A.要使船前進(jìn),圖中MN導(dǎo)體棒應(yīng)接直流電源的負(fù)極
B.改變超導(dǎo)線圈中電流的方向,可控制船前進(jìn)或倒退
C.若接入電路的海水電阻為R,其兩端的電壓為U,電路中的電流為I,則UI>I2R
D.該超導(dǎo)電磁船應(yīng)用的是電磁感應(yīng)原理

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

3.輕質(zhì)彈簧上端固定,下端連接質(zhì)量m=3kg的物塊A,物塊A放在平臺(tái)B上,通過平臺(tái)B可以控制A的運(yùn)動(dòng),如圖所示.初始時(shí)A、B靜止,彈簧處于原長(zhǎng).已知彈簧的勁度系數(shù)k=200N/m,g=10m/s2.(計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
(1)若平臺(tái)B緩慢向下運(yùn)動(dòng),求:A、B一起豎直下降的最大位移x1
(2)若平臺(tái)B以a=5m/s2向下勻加速運(yùn)動(dòng),求:A、B一起勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t及此過程中B對(duì)A做的功W.

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20.如圖所示,M、N兩點(diǎn)有兩等量異種點(diǎn)電荷,a、b、c表示電場(chǎng)中的3條等勢(shì)線,b是M、N連線的中垂線,a、c關(guān)于b對(duì)稱.點(diǎn)d、e、f、g是以O(shè)為圓心的圓與a、c的交點(diǎn).已知一帶負(fù)電的試探電荷從d點(diǎn)移動(dòng)到e點(diǎn)時(shí),該電荷的電勢(shì)能增加.以下判斷正確的是(  )
A.M點(diǎn)處放置的是正電荷
B.d點(diǎn)的電勢(shì)高于f點(diǎn)的電勢(shì)
C.d點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)與f點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)相同
D.將帶正電的試探電荷沿直線由d點(diǎn)移動(dòng)到f點(diǎn),電勢(shì)能先增大后減小

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

7.質(zhì)量為m的物體靜止在桌面上,物體與桌面的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,現(xiàn)用一水平力F推物體加速運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后,撤去此力,物體再滑行一段時(shí)間后靜止.已知物體運(yùn)動(dòng)的總路程為S,求:
(1)推力對(duì)物體做的功;
(2)有推力作用時(shí)移動(dòng)的距離l.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

17.為驗(yàn)證小球在自由下落過程中機(jī)械能守恒,某實(shí)驗(yàn)小組進(jìn)行了如下操作:
如圖所示,豎直固定一刻度尺,小球最初停在O點(diǎn),球底端和刻度尺“0”刻度線在同一水平線上.小球由靜止開始下落,用頻閃相機(jī)使底片每三十分之一秒曝光一次,得到小球運(yùn)動(dòng)的照片.選取OA過程驗(yàn)證小球機(jī)械能守恒.
①小球運(yùn)動(dòng)經(jīng)過A點(diǎn)時(shí)速度大小vA=3.7m/s (結(jié)果保留兩位有效數(shù)字).
②下列操作中合理的是AB.
A.相同大小的橡膠球和鐵球中,應(yīng)選用鐵球
B.A點(diǎn)的位置應(yīng)離O點(diǎn)距離適當(dāng)大些
C.小球的位置和下落的高度都必須以小球球心位置確定
D.驗(yàn)證機(jī)械能守恒就是比較小球O到A過程重力勢(shì)能的減小和在A點(diǎn)動(dòng)能是否相等,因此一定要測(cè)量小球的質(zhì)量.

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4.某人從一水平平臺(tái)上跳下,下落1.5m后雙腳觸地,接著他用哪個(gè)雙腿彎曲的方法緩沖,使自身重心又下降了0.4m,試分析在整個(gè)過程中,有哪些力對(duì)該人做功?有哪些能量發(fā)生了相互轉(zhuǎn)化?

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

1.如圖所示,單匝圓形線框中磁場(chǎng)正均勻變化,其磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化關(guān)系已經(jīng)在乙圖標(biāo)出,已知圓形線框面積為0.2m2,內(nèi)阻r=1Ω,定值電阻R=1Ω,電表均為理想電表,其余電阻不計(jì),以垂直紙面向外為磁感應(yīng)強(qiáng)度正方形,則以下判斷正確的是( 。
A.圓形線框中感應(yīng)電流方向始終為逆時(shí)針
B.線框始終有擴(kuò)張的趨勢(shì)
C.電壓表示數(shù)為1V
D.電流表示數(shù)為0.02A

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

2.如圖,一半徑為R的半圓形軌道豎直固定放置,軌道兩端等高;質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)自軌道端點(diǎn)P由靜止開始滑下,滑到最低點(diǎn)Q時(shí),對(duì)軌道的正壓力為2mg,重力加速度大小為g.質(zhì)點(diǎn)自P滑到Q的過程中,克服摩擦力所做的功為( 。
A.$\frac{1}{4}$mgRB.$\frac{1}{3}$mgRC.$\frac{1}{2}$mgRD.$\frac{π}{4}$mgR

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