【題目】如圖所示,質(zhì)量M=8kg的長木板A放在水平光滑的平面上,木板左端受到水平推力F=8N的作用,當木板向右運動的速度達到時,在木板右端輕輕地放上一個大小不計,質(zhì)量為m=2kg的小物塊B,放上小物塊0.6s后撤去F,小物塊與木板間的動摩擦因數(shù),木板足夠長,取.求:

(1)放上小物塊后撤去F前,長木板與小物塊的加速度;

(2)撤去F后,二者達到相同速度的時間;

(3)整個過程系統(tǒng)產(chǎn)生的摩擦熱(結果保留兩位有效數(shù)字).

【答案】(1);(2)0.24s;(3)2.8J.

【解析】試題分析:1)對車和物體受力分析,由牛頓第二定律可以求得加速度的大;

2)有推力F時,車和物體都做加速運動,由速度公式可以求得撤去力F時兩者各自的速度;撤去力F后車減速,物體繼續(xù)做加速運動,由速度公式可以求得兩者達到相同速度時的時間;(3)由位移公式求出各自的位移,然后由摩擦力產(chǎn)生熱量的公式即可求出.

1)分別對小車和物體受力分析,由牛頓第二定律可得,

物塊的加速度:

小車的加速度:

代入數(shù)據(jù)解得:

2)撤去力F時車的速度:

物塊的速度:

B的速度小于A的速度,可知B繼續(xù)做加速運動,此時A在水平方向只受到摩擦力

則:

速度相等時: ,

代入數(shù)據(jù)解得:t=0.24s;

3)該時間A的位移:

B的位移:

產(chǎn)生的熱量:

聯(lián)立得:Q=2.8J

練習冊系列答案
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【題目】如圖所示,相距為d、板間電壓為U0的平行金屬板間有方向垂直紙面向里、磁感應強度大小為B0的勻強磁場:Op和x軸的夾角α=450 , 在POy區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向外的勻強磁場,Pox區(qū)域內(nèi)有沿著x軸正方向的勻強電場,場強大小為E:一質(zhì)量為m、電荷量為q的正離子沿平行與金屬板、垂直磁場方向射入板間并做勻速直線運動,從坐標為(0,L)的a點垂直y軸進入磁場區(qū)域,從OP上某點沿y軸負方向離開磁場進入電場,不計離子的重力,求:

(1)離子在平行金屬板間的運動速度v0;
(2)Poy區(qū)域內(nèi)勻強磁場的磁感應強度B;
(3)離子打在x軸上對應點的坐標.

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【題目】如圖所示,電場強度為E、方向平行于紙面的勻強電場分布在寬度為L的區(qū)域內(nèi),一個離子以初速度v0垂直于電場方向射入勻強電場中,穿出電場區(qū)域時發(fā)生的側移量為h。在同樣的寬度范圍內(nèi),若改用方向垂直于紙面的勻強磁場,使同樣的離子以相同的初速度穿過磁場區(qū)域時發(fā)生的側移量也為h,即兩次入射點與出射點均相同,不計離子所受重力。

1)求該離子的電性和比荷(即電荷量q與其質(zhì)量m的比值);

2)求勻強磁場磁感應強度B的大小和方向;

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【題目】如圖所示為發(fā)射同步衛(wèi)星的三個軌道,軌道Ⅰ為近地軌道,軌道Ⅱ為轉移軌道,軌道Ⅲ為同步軌道,PQ分別是轉移軌道的近地點和遠地點。假設衛(wèi)星在個軌道運行時質(zhì)量不變,關于衛(wèi)星在這個三個軌道上的運動,下列說法正確的是(

A. 衛(wèi)星在各個軌道上的運行速度一定都小于7.9 km/s

B. 衛(wèi)星在軌道Ⅲ上Q點的運行速度小于在軌道Ⅱ上Q點的運行速度

C. 衛(wèi)星在軌道Ⅱ上從P點運動到Q點的過程中,運行時間一定小于12h

D. 衛(wèi)星在各個軌道上的機械能一樣大

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【題目】圓形區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面的勻強磁場,三個質(zhì)量和電荷量都相同的帶電粒子a、b、c,以不同的速率沿著AO方向?qū)蕡A心O射入磁場,其運動軌跡如圖所示.若帶電粒子只受磁場力的作用,則下列說法正確的是( )

A.a粒子速率最大
B.c粒子速率最大
C.a粒子在磁場中運動的時間最長
D.它們做圓周運動的周期Ta<Tb<Tc

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【題目】如圖所示,MN右側有一正三角形勻強磁場區(qū)域(邊緣磁場忽略不計),上邊界與MN垂直.現(xiàn)有一與磁場邊界完全相同的三角形導體框,從MN左側垂直于MN勻速向右運動.導體框穿過磁場過程中所受安培力F的大小隨時間變化的圖象以及感應電流i隨時間變化的圖象正確的是(取逆時針電流為正)( )

A.
B.
C.
D.

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【題目】某載人飛船動行的軌道示意圖如圖所示,飛船先沿橢圓軌道支行,近地點為,遠地點為.當飛船經(jīng)過點時點火加速,使飛船由橢圓軌道轉移到圓軌道上運行,在圓軌道上飛船運行周期約為.關于飛船的運行過程,下列說法中正確的是(

A. 飛船在軌道和軌道上運動時的機械能相等

B. 飛船在軌道上運行經(jīng)過點的速度小于經(jīng)過點的速度

C. 軌道的半徑小于地球同步衛(wèi)星的軌道半徑

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【題目】為測量某金屬絲的電阻率,某同學設計了如圖a所示的實驗電路。請完成下列實驗相關內(nèi)容:

(1)為粗測金屬絲的總電阻值,該同學用如圖b所示的多用電表在連接好的電路上進行測量:

①機械調(diào)零后將選擇開關撥到“×1Ω”擋;

②將紅、黑表筆短接,調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕,使_________________________________;

__________________________________________,將紅表筆接在P,黑表筆接在Q,多用電表指針指示如圖c,則金屬絲總電阻值________

(2)用螺旋測微器測金屬絲直徑,示數(shù)如圖d所示,則金屬絲直徑d= _______mm。

(3)閉合開關S,保持電流表示數(shù)不變,改變并記錄電阻箱的阻值R和對應接入電路中電阻絲長度L的數(shù)據(jù)。在R-L圖線上描點連線,作出R、L的圖線如圖e。

(4)根據(jù)測得金屬絲的直徑dR-L圖線,求得金屬絲的電阻率__________。(計算結果保留三位有效數(shù)字)

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