2.如圖所示,在光滑水平面上靜置一長為L的木板B,可視為質(zhì)點的物塊A置于木板B的右端.另有一個與木板B完全相同的木板C以初速度v向右運動與木板B發(fā)生正碰,碰后木板B與C立即粘連在一起.A、B、C的質(zhì)量皆為m,重力加速度為g.

①求木板B的最大速度;
②若要求物塊A不會掉在水平面上,則物塊與木板間的動摩擦因數(shù)μ至少是多大?

分析 ①C、B相碰過程動量守恒,由動量守恒定律列式,可求出碰后BC的共同速度.C、B碰撞后,一起向右做勻減速運動,A做勻加速運動,三者速度相等后一起勻速運動,故C、B碰撞后瞬間B的速度即為最大速度.
②若要求物塊A不會掉在水平面上,三者速度相等,由動量守恒求出共同速度.再由能量守恒定律列式,求出動摩擦因數(shù)μ.

解答 解:①C與B相碰后的瞬間,B有最大速度vB,取向右為正方向,由動量守恒定律得:
  mv=2mvB
得木塊B最大速度 vB=$\frac{1}{2}$v
②設(shè)最終三者的速度為v,由動量守恒定律得:mv=3mv
由能量守恒定律得:$\frac{1}{2}$(2m)vB2-$\frac{1}{2}$(3m)v2=2μmgL
得 μ=$\frac{{v}^{2}}{24gL}$
答:
①木板B的最大速度是$\frac{1}{2}$v.
②物塊與木板間的動摩擦因數(shù)μ至少是$\frac{{v}^{2}}{24gL}$.

點評 本題綜合運用了動量守恒定律和能量守恒定律,要知道碰撞過程的基本規(guī)律是動量守恒定律.木塊在木板上滑行問題,往往根據(jù)動量守恒定律和能量守恒定律結(jié)合研究,并要明確摩擦產(chǎn)生的熱量Q=f△s,△s是木塊與木板間的相對位移大。

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中物理 來源: 題型:填空題

12.如圖所示.質(zhì)量為m=1kg的物體靜止在傾角為θ=37°的粗糙斜面上,現(xiàn)在使斜面體向右水平勻速移動2米.則摩擦力對物體做的功Wf=9.6J;斜面對物體的彈力做的功WN=-9.6J重力對物體做的功 WG=0J,合力對物體做的功W=0J (物體與斜面體保持相對靜止,g=10m/s2,cos37°=0.8,sin37°=0.6)

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

13.關(guān)于光的現(xiàn)象,下列說法正確的是( 。
A.波源與觀察者發(fā)生相對運動時,聲波會產(chǎn)生多普勒效應(yīng),光波不會產(chǎn)生多普勒效應(yīng)
B.無影燈利用的是光的衍射原理
C.陽光下肥皂泡呈現(xiàn)彩色是光的薄膜干涉現(xiàn)象
D.雨后的彩虹是光的干涉現(xiàn)象

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

10.我國月球探測計劃已經(jīng)啟動多年.“嫦娥二號”發(fā)射后先繞地球運行,后經(jīng)不斷變軌奔向月球,最后到達月球降落到月球表面.如圖為“嫦娥二號”只在地球引力下燕橢圓軌道繞地球運動的軌跡,在“嫦娥二號”由近地點a 運動到遠地點b 的過程中( 。
A.地球引力做正功,“嫦娥二號”的勢能減小
B.地球引力做負功,“嫦娥二號”的勢能增大
C.地球引力做負功,“嫦娥二號”的動能減小
D.“嫦娥二號”的動能及引力勢能之和增大

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

17.如圖是在牛頓著作里畫出的一副原理圖.圖中表示出從高山上用不同的水平速度拋出的物體的軌跡.物體的速度越大,落地點離山腳越遠.當速度足夠大時,物體將環(huán)繞地球運動,成為一顆人造地球衛(wèi)星.若衛(wèi)星的運動可視為勻速圓周運動,已知:①引力常數(shù);②地球質(zhì)量;③地球半徑;④地球表面處重力加速度;⑤地球自轉(zhuǎn)周期,則由上述數(shù)據(jù)可以計算出第一宇宙速度的是(  )
A.①②③B.①②⑤C.①④D.③⑤

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

7.某同學為了練習各種儀表的讀數(shù)規(guī)則,他做了如下幾種圖示的練習:其中如圖甲所示為游標卡尺的讀數(shù),其值為6.165cm;如圖乙所示為螺旋測微器的讀數(shù),其值為10.296mm;如圖丙所示為電流表的讀數(shù),使用量程為0~0.6A時的讀數(shù)為0.48A.

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

14.在做完“練習使用多用電表”的實驗后,老師提供了如圖所示的電路圖.甲、乙、丙三組同學都按要求連接好實際電路,合上開關(guān)S后,均發(fā)現(xiàn)A、B燈不亮.他們分別采用下列方法檢查故障:

(1)甲組用多用表的直流電壓擋進行檢查:
①選擇開關(guān)應(yīng)置于下列量程的B擋.  (用字母序號表示)
A.2.5V    B.10V    C.50V    D.250V
②該同學測試結(jié)果如表l所示.根據(jù)測試結(jié)果,可以判定故障是D.
A.燈A斷路    B.燈B短路    C.c、d段斷路    D.d、f段斷路
表1
測試點電壓示數(shù)
a、b有示數(shù)
c、b有示數(shù)
c、d無示數(shù)
d、f有示數(shù)
表2
測試點表針偏轉(zhuǎn)情況
c、d
d、e
e、f
(2)乙組用歐姆擋檢查
①測試前,開關(guān)S應(yīng)該處在斷開狀態(tài);
②測量結(jié)果如表2所示,由此可以斷定故障是D;
A.燈A斷路  B.燈B斷路  C.燈A、B斷路  D.e、d間導(dǎo)線斷路
(3)丙組想直接用多用表上的100mA直流電流檔檢測該電路,請你判斷是否可以,并說明理由.

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

11.如圖所示,平臺離水平地面的高度為H=5m,一質(zhì)量為m=1kg的小球從平臺上A點以某一速度水平拋出,測得其運動到B點時的速度為vB=10m/s.已知B點離地面的高度為h=1.8m,取重力加速度g=10m/s2
以水平地面為零勢能面.問:
(1)小球從A點拋出時的機械能為多大?
(2)小球從A點拋出時的初速度v0為多大?
(3)B點離豎直墻壁的水平距離L為多大?

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

10.某同學用如圖1所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律.實驗所用的電源為學生電源,可以提供輸出電壓為6V的交流電和直流電,交流電的頻率為50Hz.重錘從高處由靜止開始下落,重錘拖著的紙帶上打出一系列的點,對紙帶上的點測量并分析,即可驗證機械能守恒定律.
(1)他進行了下面幾個操作步驟:
A.按照圖示的裝置安裝器件;
B.將打點計時器接到電源的“交流輸出”上;
C.用天平測出重錘的質(zhì)量;
D.先接通電源,后釋放紙帶,打出一條紙帶;
E.測量紙帶上某些點間的距離;
F.根據(jù)測量的結(jié)果計算重錘下落過程中減少的重力勢能是否等于其增加的動能.
其中沒有必要進行的步驟是C.(填選項字母)
(2)這位同學進行正確測量后挑選出一條點跡清晰的紙帶進行測量分析,如圖2所示,其中O點為起始點,A、B、C、D、E、F為六個計數(shù)點.根據(jù)紙帶上的測量數(shù)據(jù),可得出打B點時重錘的速度為1.84 m/s.(保留3位有效數(shù)字)

(3)他根據(jù)紙帶上的數(shù)據(jù)算出各點的速度v,量出下落距離h,并以$\frac{v^2}{2}$為縱軸、以h為橫軸,作畫出的$\frac{v^2}{2}$-h圖象,應(yīng)是圖3中的C.

(4)他進一步分析,發(fā)現(xiàn)本實驗存在較大誤差,為此對實驗設(shè)計進行了改進,用如圖4所示的實驗裝置來驗證機械能守恒定律:通過電磁鐵控制的小鐵球從A點自由下落,下落過程中經(jīng)過光電門B時,通過與之相連的毫秒計時器(圖中未畫出)記錄擋光時間t,用毫米刻度尺測出A、B之間的距離h,用游標卡尺測得小鐵球的直徑d.重力加速度為g.實驗前應(yīng)調(diào)整光電門位置使小鐵球下落過程中球心通過光電門中的激光束.則小鐵球通過光電門時的瞬時速度v=$\fractf7ddr7{t}$.如果d、t、h、g滿足關(guān)系式$\frac{vdbpp7z^{2}}{2{t}^{2}}$=gh,就可驗證機械能守恒定律.
(5)比較兩個方案,改進后的方案相比原方案的最主要的優(yōu)點是:消除了紙帶與打點計時器間的摩擦影響,提高了測量的精確度,從而減小了實驗誤差.

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