【題目】如圖所示,ab是以O為圓心、半徑R=2.6m的一段光滑圓弧軌道,軌道固定在豎直平面內(nèi)且與粗糙水平地面相切于b點(diǎn)。質(zhì)量m2=1kg的長(zhǎng)木板B靜止在地面上,木板左端與b點(diǎn)的水平距離s=1m,木板右端上表面放有質(zhì)量m3=1kg、可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊C。讓質(zhì)量m1=0.5kg的小物塊A以一定的初速度沿軌道ab下滑,當(dāng)A即將經(jīng)過b點(diǎn)時(shí)受到軌道的支持力大小等于A所受重力的5倍,之后A與木板發(fā)生正碰,碰后A恰好返回到b點(diǎn)停止運(yùn)動(dòng)。已知物塊C與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)1=0.1,物塊A、木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為2=0.2,最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,整個(gè)過程物塊C始終在木板上。取g=10m/s2。求:
(1)物塊A與木板碰撞過程中系統(tǒng)損失的機(jī)械能;
(2)物塊C最終停在距離木板右端多遠(yuǎn)的地方?
【答案】(1)6J(2)2.67m處
【解析】
(1)設(shè)A經(jīng)過b點(diǎn)時(shí)的速度大小為v0,由牛頓第二定律得
依題意 FN = 5m1g
設(shè)A與木板相碰前、后的速度大小分別為v1、v1,碰后木板的速度大小為v2,由動(dòng)量守恒定律有m1v1 = m1v1 + m2v2
A沿地面向右滑行過程,由動(dòng)能定理得2m1gs =m1v12 m1v02
A與木板碰后返回的過程,由動(dòng)能定理得2m1gs = 0 m1v12
聯(lián)立以上各式并代入數(shù)據(jù)解得v1 = 10m/s,v1 = 2m/s,v2 = 6m/s
系統(tǒng)碰撞過程中損失的機(jī)械能
代入數(shù)據(jù)解得 ΔE = 6J
(2)碰后木板B減速運(yùn)動(dòng),物塊C加速運(yùn)動(dòng),設(shè)B、C達(dá)到共同速度之前加速度大小分別為a1、a2,由牛頓第二定律
對(duì)木板有
對(duì)物塊C有
設(shè)經(jīng)歷時(shí)間t后B、C達(dá)到共同速度v,則有v = v2 a1t,v = a2t
這一過程中C相對(duì)B向左的位移大小為
聯(lián)立以上各式并代入數(shù)據(jù)解得 Δx1 = 3m
B、C達(dá)到共同速度之后,因,二者將各自減速至停止,設(shè)B、C的加速度大小分別為a3、a4,由牛頓第二定律
對(duì)木板有
對(duì)物塊C有
這一過程中C相對(duì)B向右的位移大小為
聯(lián)立以上各式并代入數(shù)據(jù)解得
整個(gè)過程中C相對(duì)B向左的位移大小為m = 2.67m
所以物塊C最終停在距離木板右端2.67m處。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】ABS是Anti-lock Brake System的英文縮寫,即“剎車防抱死系統(tǒng)”.某汽車在啟用ABS剎車系統(tǒng)和未啟用該剎車系統(tǒng)緊急剎車過程中,車速與時(shí)間的變化關(guān)系分別如圖中的①②圖線所示,由圖可知
A.啟用ABS剎車時(shí)間大于未啟用ABS剎車時(shí)間
B.啟用ABS汽車做勻速運(yùn)動(dòng),未啟用ABS汽車做勻減速運(yùn)動(dòng)
C.0~t1的時(shí)間內(nèi),啟用ABS加速度大于未啟用ABS加速度
D.剎車過程中,啟用ABS平均速度大于未啟用ABS平均速度
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】發(fā)動(dòng)機(jī)額定功率為P0的汽車在水平路面上從靜止開始先勻加速啟動(dòng),最后達(dá)到最大速度并做勻速直線運(yùn)動(dòng),已知汽車所受路面阻力恒為F,汽車剛開始啟動(dòng)時(shí)的牽引力和加速度分別為F0和a0,如圖所示描繪的是汽車在這一過程中速度隨時(shí)間以及加速度、牽引力和功率隨速度變化的圖象,其中正確的是( )
A.B.
C.D.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】在“用DIS研究在溫度不變時(shí),一定質(zhì)量的氣體壓強(qiáng)與體積的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中,某同學(xué)將注射器活塞置于刻度為10mL處,然后將注射器連接壓強(qiáng)傳感器并開始實(shí)驗(yàn),氣體體積V每增加1mL測(cè)一次壓強(qiáng)p,最后得到p和V的乘積逐漸增大。
(1)由此可推斷,該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可能為圖__________。
(2)圖線彎曲的可能原因是在實(shí)驗(yàn)過程中( )
A.注射器中有異物 | B.連接軟管中存在氣體 |
C.注射器內(nèi)氣體溫度升高 | D.注射器內(nèi)氣體溫度降低 |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】圖甲是交流發(fā)電機(jī)模型示意圖。在磁感應(yīng)強(qiáng)度為的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,有一矩形線圈可繞線圈平面內(nèi)垂直于磁感線過邊中點(diǎn)的軸轉(zhuǎn)動(dòng),由線圈引出的導(dǎo)線af和de分別與兩個(gè)跟線圈一起繞轉(zhuǎn)動(dòng)的金屬圈環(huán)相連接,金屬圓環(huán)又分別與兩個(gè)固定的電刷保持滑動(dòng)接觸,這樣矩形線圈在轉(zhuǎn)動(dòng)中就可以保持和外電路電阻R形成閉合電路。圖乙是線圈的主視圖,導(dǎo)線ab和cd分別用它們的橫截面來(lái)表示。已知ab長(zhǎng)度為L1,bc長(zhǎng)度為L2,線圈以恒定角速度ω逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。(只考慮單匝線圈)
(1)線圈平面處于中性面位置時(shí)開始計(jì)時(shí),試推導(dǎo)t時(shí)刻整個(gè)線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e的表達(dá)式;
(2)若線圈電阻為r,求線圈每轉(zhuǎn)動(dòng)一周電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱。(其它電阻均不計(jì))
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,水平地面上左側(cè)有一質(zhì)量為2m的四分之一光滑圓弧斜槽C,斜槽末端切線水平,右側(cè)有一質(zhì)量為3m的帶擋板P的木板B,木板上表面水平且光滑,木板與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.25,斜槽末端和木板左端平滑過渡但不粘連。某時(shí)刻,一質(zhì)量為m的可視為質(zhì)點(diǎn)的光滑小球A從斜槽頂端靜止?jié)L下,重力加速度為g,求:
(1)若光滑圓弧斜槽C不固定,圓弧半徑為R且不計(jì)斜槽C與地面的摩擦,求小球滾動(dòng)到斜槽末端時(shí)斜槽的動(dòng)能?
(2)若斜槽C固定在地面上,小球從斜槽末端滾上木板左端時(shí)的速度為v0,小球滾上木板的同時(shí),外界給木板施加大小為v0的水平向右初速度,并且同時(shí)分別在小球上和木板上施加水平向右的恒力F1與F2,且F1=F2=0.5mg。當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到木板右端時(shí)(與擋板碰前的瞬間),木板的速度剛好減為零,之后小球與木板的擋板發(fā)生第1次相碰,以后會(huì)發(fā)生多次碰撞。已知小球與擋板都是彈性碰撞且碰撞時(shí)間極短,小球始終在木板上運(yùn)動(dòng)。求:
①小球與擋板第1次碰撞后的瞬間,木板的速度大小。
②小球與擋板第1次碰撞后至第10次碰撞后瞬間的過程中F1與F2做功之和。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】下列有關(guān)運(yùn)動(dòng)的說(shuō)法正確的是( )
A. 圖甲A球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),A球角速度越大則偏離豎直方向的θ角越小
B. 圖乙質(zhì)量為m的小球到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)對(duì)上管壁的壓力大小為3mg,則此時(shí)小球的速度大小為
C. 圖丙皮帶輪上b點(diǎn)的加速度大于a點(diǎn)的加速度
D. 圖丙皮帶輪上c點(diǎn)的線速度等于d點(diǎn)的線速度
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖,小球甲從A點(diǎn)水平拋出,同時(shí)將小球乙從B點(diǎn)自由釋放,兩小球先后經(jīng)過C點(diǎn)時(shí)速度大小相等,方向夾角為37°,已知B、C高度差h=5m,g=10m/s2,兩小球質(zhì)量相等,不計(jì)空氣阻力,由以上條件可知( 。
A.小球甲作平拋運(yùn)動(dòng)的初速度大小為
B.A、B兩點(diǎn)高度差為
C.小球甲到達(dá)C點(diǎn)所用時(shí)間為
D.兩小球在C點(diǎn)時(shí)重力的瞬時(shí)功率相等
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,實(shí)線是沿x軸傳播的一列簡(jiǎn)諧橫波在t=0時(shí)刻的波形圖,虛線是這列波在t=0.2 s時(shí)刻的波形圖。該波的波速為0.8 m/s,則下列說(shuō)法正確的是( )
A. 這列波的波長(zhǎng)是12 cm,沿x軸負(fù)方向傳播。
B. 這列波的周期是0.5 s
C. 這列波是沿x軸正方向傳播的
D. t=0時(shí),x=4 cm處的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向?yàn)檠?/span>y軸負(fù)方向
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