【題目】如圖所示,地面上有一個(gè)傾角為37°的足夠長(zhǎng)的固定斜面,斜面上有一長(zhǎng)為L=1m、質(zhì)量為M=1kg的厚度可以忽略不計(jì)的木板,木板與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1=0.5,其下端P到斜面底端的擋板C的距離d=0.5m.現(xiàn)在木板的正中央放一質(zhì)量為m=1kg可看成質(zhì)點(diǎn)的木塊,此時(shí)木塊剛好能處于靜止?fàn)顟B(tài),F(xiàn)對(duì)木板施加一沿斜面向上的外力F1使木板處于靜止,此時(shí)木板與斜面之間剛好沒(méi)有摩擦力。最大靜摩擦近似等于滑動(dòng)摩擦,木塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ3=0.5,g=10m/s2.試求:
(1)木塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2及外力F1的大;
(2)現(xiàn)將外力大小變?yōu)?/span>F2=21N,且方向仍沿斜面向上,木板將向上運(yùn)動(dòng),經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間木塊與擋板相碰;
(3)從外力F2作用到木板上開(kāi)始到木塊與擋板相碰的過(guò)程中系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量。
【答案】(1)0.75, 12N;(2)2s(3)37J
【解析】試題分析:木塊恰好靜止,根據(jù)平衡條件求木塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2.對(duì)整體,由于木塊靜止且與斜面之間無(wú)摩擦,由平衡條件求F1的大;木塊離開(kāi)木板前受力仍平衡,所以處于靜止?fàn)顟B(tài)。根據(jù)牛頓第二定律求出木板的加速度,由位移公式求出木塊離開(kāi)木板的時(shí)間。再研究木塊離開(kāi)木板的過(guò)程,由牛頓第二定律和位移公式結(jié)合求運(yùn)動(dòng)時(shí)間,從而得到總時(shí)間;分段求出木塊與擋板的相對(duì)位移、木板相對(duì)于斜面的位移,再求熱量。
(1)木塊恰好靜止,所以有mgsin 37°=μ2mgcos 37°
解得μ2=0.75
對(duì)整體,由于木板靜止且與斜面之間無(wú)摩擦,則F1=(mg+Mg)sin 37°
解得:F1=12 N
(2)木塊離開(kāi)木板前受力仍平衡,所以處于靜止?fàn)顟B(tài)。設(shè)經(jīng)過(guò)時(shí)間t1離開(kāi)木板,該過(guò)程中木板的加速度為a1,
對(duì)木板有:F2–Mgsin 37°–μ2mgcos 37°–μ1(mg+Mg)cos 37° =Ma1
解得:a1=1 m/s2
根據(jù):
解得t1=1 s
木塊離開(kāi)木板后的加速度為a2=gsin 37°–μ3gcos 37°=2 m/s2
木塊離開(kāi)木板后再經(jīng)過(guò)t2與擋板相碰,則
解得:t2=1 s
所以從F2開(kāi)始作用到木塊與擋板相碰共需時(shí)間t=t1+t2=2 s)
(3)木塊與木板間產(chǎn)生的熱量Q1=μ2mgcos 37°=3 J
木塊與斜面間產(chǎn)生的熱量Q2=μ3mgcos 37°(d+)=4 J
前1 s內(nèi)木板與斜面間產(chǎn)生的熱量Q3=μ1(Mg+mg)cos 37°=4 J
木塊離開(kāi)木板時(shí)木板的速度v1=a1t1=1 m/s
設(shè)木塊離開(kāi)后木板的加速度為a3
F2–Mgsin 37°–μ1Mgcos 37°=Ma3
解得:a3=11 m/s2
木塊離開(kāi)后的1 s內(nèi)木板運(yùn)動(dòng)的位移為
最后1 s內(nèi)木板與斜面間產(chǎn)生的熱量Q4=μ1Mgcos 37°x2=26 J
系統(tǒng)共產(chǎn)生的熱:量Q=Q1+Q2+Q3+Q4=37 J
年級(jí) | 高中課程 | 年級(jí) | 初中課程 |
高一 | 高一免費(fèi)課程推薦! | 初一 | 初一免費(fèi)課程推薦! |
高二 | 高二免費(fèi)課程推薦! | 初二 | 初二免費(fèi)課程推薦! |
高三 | 高三免費(fèi)課程推薦! | 初三 | 初三免費(fèi)課程推薦! |
科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】中國(guó)自主研發(fā)的新型平流層飛艇“圓夢(mèng)號(hào)”采用三個(gè)六維電機(jī)的螺旋槳,升空后依靠太陽(yáng)能提供持續(xù)動(dòng)力,能自主和遙控升空、降落、定點(diǎn)和巡航飛行,未來(lái)或替代亞軌道衛(wèi)星.假設(shè)某次實(shí)驗(yàn)中,“圓夢(mèng)號(hào)”在赤道上空指定20公里高度繞地球恒定速率飛行一圈,下列說(shuō)法中不正確的是:
A. 研究六維電機(jī)的螺旋槳轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),不可把螺旋槳看成質(zhì)點(diǎn)
B. 飛艇繞地球飛行的過(guò)程中速度時(shí)刻在改變
C. 飛艇繞地一圈的平均速度為零
D. 飛艇繞地球飛行的過(guò)程合力為零
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】圖甲中理想變壓器原、副線(xiàn)圈的匝數(shù)之比n1:n2=5:1,電阻R=20Ω,L1、L2為規(guī)格相同的兩只小燈泡,S1為單刀雙擲開(kāi)關(guān)。原線(xiàn)圈接正弦交變電源,輸入電壓u隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖所示,F(xiàn)將S1接1、S2閉合,此時(shí)L2正常發(fā)光。下列說(shuō)法正確的是
A. 輸入電壓u的表達(dá)式u=20sin(50t)V
B. 只斷開(kāi)S2后,L1、L2均正常發(fā)光
C. 只斷開(kāi)S2后,原線(xiàn)圈的輸入功率減小
D. 若S1換接到2后,R消耗的電功率為0.8W
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】某實(shí)驗(yàn)小組要測(cè)量電阻Rx的阻值.
(1)首先,選用歐姆表“×10”擋進(jìn)行粗測(cè),正確操作后,表盤(pán)指針如圖甲所示,則該電阻的測(cè)量值為______ Ω.
(2)接著,用伏安法測(cè)量該電阻的阻值,可選用的實(shí)驗(yàn)器材有:
電壓表V(3V,內(nèi)阻約3kΩ); 電流表A(20 mA,內(nèi)阻約2Ω);待測(cè)電阻Rx;
滑動(dòng)變阻器R1(0-2kΩ);滑動(dòng)變阻器R2(0-200Ω);干電池2節(jié);開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線(xiàn)若干.
在圖乙、圖丙電路中,應(yīng)選用圖______(選填“乙”或“丙”)作為測(cè)量電路,滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用_______(選填“R1”或“R2”).
(3)根據(jù)選擇的電路和器材,在圖丁中用筆畫(huà)線(xiàn)代替導(dǎo)線(xiàn)完成測(cè)量電路的連接_________.
(4)為更準(zhǔn)確測(cè)量該電阻的阻值,可采用圖戊所示的電路,G為靈敏電流計(jì)(量程很。R0為定值電阻,R、R1、R2為滑動(dòng)變阻器.操作過(guò)程如下:①閉合開(kāi)關(guān)S,調(diào)節(jié)R2,減小R1的阻值,多次操作使得G表的示數(shù)為零,讀出此時(shí)電壓表V和電流表A的示數(shù)U1、I1;②改變滑動(dòng)變阻器R滑片的位置,重復(fù)①過(guò)程,分別記下U2、I2,…,Un、In;③描點(diǎn)作出U-I圖象,根據(jù)圖線(xiàn)斜率求出Rx的值.下列說(shuō)法中正確的有______.
A.閉合S前,為保護(hù)G表,R1的滑片應(yīng)移至最右端
B.調(diào)節(jié)G表的示數(shù)為零時(shí),R1的滑片應(yīng)位于最左端
C. G表示數(shù)為零時(shí),a、b兩點(diǎn)間電勢(shì)差為零
D.該實(shí)驗(yàn)方法避免了電壓表的分流對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】據(jù)報(bào)道,2018年4月18日,某市一處高壓電線(xiàn)落地燃燒,幸好沒(méi)有造成人員傷亡。高壓電線(xiàn)落地可能導(dǎo)致行人跨步觸電,如圖所示,設(shè)人的兩腳MN間最大跨步距離為d,電線(xiàn)觸地點(diǎn)O流入大地的電流為I,大地的電阻率為ρ,ON 間的距離為R。電流在以O點(diǎn)為圓心、半徑為r的半球面上均勻分布,其電流密度為,若電流密度乘以電阻率等于電場(chǎng)強(qiáng)度,該電場(chǎng)強(qiáng)度可以等效成把點(diǎn)電荷Q放在真空中O點(diǎn)處產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度.下列說(shuō)法正確的是( )
A. 兩腳并攏跳離觸地點(diǎn)是防跨步觸電的一種有效方法等效
B. 點(diǎn)電荷Q的電荷量為 (k為靜電力常量)
C. 圖中MN兩腳間跨步電壓可能等于
D. 當(dāng)兩腳間的距離處于最大跨步時(shí),跨步電壓可能為零
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】一人造地球衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng),假如該衛(wèi)星變軌后仍做勻速圓周運(yùn)動(dòng),動(dòng)能減小為原來(lái)的,不考慮衛(wèi)星質(zhì)量的變化,則變軌前后衛(wèi)星的( )
A. 軌道半徑之比為1∶2
B. 角速度之比為8∶1
C. 周期之比為1∶4
D. 向心加速度大小之比為8∶1
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖甲所示的裝置進(jìn)行“探究加速度與力和質(zhì)量的關(guān)系”.
(1)在實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備過(guò)程中,發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室有兩種打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,如圖乙所示.則圖①的工作電壓為________ V.
(2)下列做法正確的是________(填字母代號(hào)).
A.調(diào)節(jié)滑輪的高度,使?fàn)恳緣K的細(xì)繩與長(zhǎng)木板保持平行
B.適當(dāng)墊高長(zhǎng)木板無(wú)滑輪的一端,使未掛鉤碼的小車(chē)恰能拖著紙帶勻速下滑
C.實(shí)驗(yàn)時(shí),先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源再放小車(chē)
D.通過(guò)增減小車(chē)上的砝碼改變質(zhì)量時(shí),需要每次都重新調(diào)節(jié)長(zhǎng)木板傾斜度
(3)在探究加速度與外力關(guān)系時(shí),為使砝碼桶及桶內(nèi)砝碼的總重力在數(shù)值上近似等于小車(chē)運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的拉力,應(yīng)滿(mǎn)足的條件是砝碼桶及桶內(nèi)砝碼的總質(zhì)量________(選填“遠(yuǎn)大于”“遠(yuǎn)小于”或“近似等于”)小車(chē)和小車(chē)上砝碼的總質(zhì)量.如果以上條件不滿(mǎn)足則會(huì)導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)誤差,為了消除實(shí)驗(yàn)誤差又不受上述條件限制,請(qǐng)你提出一種改進(jìn)的方案 (若要增加儀器,請(qǐng)寫(xiě)出儀器的名稱(chēng))________________________________________________________.
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖,一上端開(kāi)口、下端封閉的細(xì)長(zhǎng)玻璃管,上部有長(zhǎng)l1=25 cm的水銀柱,封有長(zhǎng)l2=25cm的空氣柱,此時(shí)水銀面恰好與管口平齊。已知大氣壓強(qiáng)為p0=75 cmHg,如果使玻璃管繞底端在豎直平面內(nèi)緩慢地轉(zhuǎn)動(dòng)60°,求此時(shí)管中空氣柱的長(zhǎng)度。(封入的氣體可視為理想氣體,在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中氣體溫度保持不變,沒(méi)有發(fā)生漏氣,取,重力加速度為g)
【答案】30 cm
【解析】設(shè)玻璃管開(kāi)口向上時(shí),空氣柱的壓強(qiáng)為
玻璃管轉(zhuǎn)動(dòng)60°時(shí),水銀有部分會(huì)流出,設(shè)此時(shí)空氣柱長(zhǎng)度為x,空氣柱的壓強(qiáng)為
設(shè)玻璃管的橫截面積為S,對(duì)空氣柱由玻意爾定律有
解得:x=30 cm
【題型】解答題
【結(jié)束】
15
【題目】一個(gè)半圓柱形玻璃磚,其橫截面是半徑為R的半圓,AB為半圓的直徑,O為圓心,如圖所示。玻璃的折射率為。
(i)一束平行光垂直射向玻璃磚的下表面,若光線(xiàn)到達(dá)上表面后,都能從該表面射出,則入射光束在AB上的最大寬度為多少?
(ii)一細(xì)束光線(xiàn)在O點(diǎn)左側(cè)與O相距處垂直于AB從下方入射,求此光線(xiàn)從玻璃磚射出點(diǎn)的位置。
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】圖示為“探究合力功與物體動(dòng)能變化的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置,只改變重物的質(zhì)量進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn),每次小車(chē)都從同一位置A由靜止釋放。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)用螺旋測(cè)微器測(cè)量遮光條的寬度d,其示數(shù)如圖所示,則d = __________mm。
(2)平衡摩擦力時(shí),________(填“要”或“不要”)掛上重物。
(3)實(shí)驗(yàn)時(shí),________(填“需要”或“不需要”)滿(mǎn)足重物的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車(chē)的總質(zhì)量(包括拉力傳感器和遮光條)。
(4)按正確實(shí)驗(yàn)操作后,為了盡可能減小實(shí)驗(yàn)誤差,若傳感器的示數(shù)為F,小車(chē)總質(zhì)量為M,重物的總質(zhì)量為m,A、B兩點(diǎn)間的距離為L,遮光條通過(guò)光電門(mén)的時(shí)間為t,則需要測(cè)量的物理量是__________。
A.M、m、L B.F、M、L、t C.F、m、L、t D.F、M、L
(5)在實(shí)驗(yàn)誤差允許范圍內(nèi),關(guān)系式 ______________________成立。(用測(cè)量的物理量表示)
查看答案和解析>>
百度致信 - 練習(xí)冊(cè)列表 - 試題列表
湖北省互聯(lián)網(wǎng)違法和不良信息舉報(bào)平臺(tái) | 網(wǎng)上有害信息舉報(bào)專(zhuān)區(qū) | 電信詐騙舉報(bào)專(zhuān)區(qū) | 涉歷史虛無(wú)主義有害信息舉報(bào)專(zhuān)區(qū) | 涉企侵權(quán)舉報(bào)專(zhuān)區(qū)
違法和不良信息舉報(bào)電話(huà):027-86699610 舉報(bào)郵箱:58377363@163.com