【題目】質(zhì)量M=4kg、長2L=4m的木板放在光滑水平地面上,以木板中點(diǎn)為界,左邊和右邊的動(dòng)摩擦因數(shù)不同.一個(gè)質(zhì)量為m=1kg的滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn))放在木板的左端,如圖甲所示.在t=0時(shí)刻對滑塊施加一個(gè)水平向右的恒力F,使滑塊和木板均由靜止開始運(yùn)動(dòng),t1=2s時(shí)滑塊恰好到達(dá)木板中點(diǎn),滑塊在前2s內(nèi)運(yùn)動(dòng)的x1-t圖像如圖乙所示.g取10 m/s2.
(1)計(jì)算前2s內(nèi)木板M運(yùn)動(dòng)加速度aM的大;
(2)計(jì)算滑塊與木板左邊的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1;
(3)若滑塊與木板右邊的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2=0.1,2s末撤去恒力F,則滑塊能否從木板上滑落下來?若能,求分離時(shí)滑塊的速度大小.若不能,則滑塊將停在離木板右端多遠(yuǎn)處?
【答案】(1) 1m/s2 (2)0.4 (3)不能;0.4 m
【解析】
(1)由圖可知,前2s內(nèi)滑塊運(yùn)動(dòng)的位移為4m,而t1=2s時(shí)滑塊恰好到達(dá)木板中點(diǎn),所以前2s內(nèi)木板M運(yùn)動(dòng)的位移
xM =4m–L=2m
對于木板M有
解得
aM=1m/s2
(2)對于木板M,由牛頓第二定律有
μ1mg=M aM
解得
(3)前2s內(nèi),滑塊的平均速度
m/s
滑塊到達(dá)木板中點(diǎn)時(shí)的速度
m/s
同理,對于木板M,有
m/s
此時(shí),木板的速度
m/s
滑塊滑過中點(diǎn)后做勻減速運(yùn)動(dòng),木板繼續(xù)做勻加速運(yùn)動(dòng),它們的加速度大小分別為
=1m/s2
=0.25m/s2
設(shè)滑塊與木板從t1時(shí)刻開始到速度相等時(shí)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t2,則有
vm-am′t2=vM+aM′t2
解得
t2=1.6s
滑塊滑過中點(diǎn)后滑塊的位移
5.12m
木板的位移
3.52m
所以
Δx=xm′-xM′=1.6m<2m
因此滑塊沒有從木板上滑落,滑塊與木板相對靜止時(shí)距木板右端的距離為
d=L-Δx=0.4m
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】半徑為R的半圓形玻璃磚和一較長的矩形玻璃磚放在水平桌面上,截面圖如圖所示,邊界DE與FG水平平行,玻璃磚周圍為真空,O為半圓形玻璃磚圓心,S為O點(diǎn)正下方的單色點(diǎn)光源,F(xiàn)讓S發(fā)出一束光射向H(),光線從H點(diǎn)射出后再射到玻璃磚的左側(cè)面上的A點(diǎn)。光線從A點(diǎn)射入玻璃磚并在O處恰好發(fā)生全反射,經(jīng)過玻璃磚上、下表面多次反射后最終從玻璃磚的右側(cè)面上的B點(diǎn)射出。已知矩形玻璃磚DE邊的長為L,玻璃磚的折射率為。求:
(1)光線從A到B的時(shí)間(已知光在真空中的傳播速度為c);
(2)半圓玻璃磚的折射率。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,正方體空心框架ABCD﹣A1B1C1D1下表面在水平地面上,將可視為質(zhì)點(diǎn)的小球從頂點(diǎn)A在∠BAD所在范圍內(nèi)(包括邊界)沿不同的水平方向分別拋出,落點(diǎn)都在平面內(nèi)(包括邊界)。不計(jì)空氣阻力,以地面為重力勢能參考平面。則下列說法正確的是( 。
A.小球初速度的最小值與最大值之比是1:2
B.落在C1點(diǎn)的小球,運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長
C.落在B1D1線段上的小球,落地時(shí)機(jī)械能的最小值與最大值之比是1:2
D.軌跡與AC1線段相交的小球,在交點(diǎn)處的速度方向都相同
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】某同學(xué)利用如圖甲所示的裝置探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)時(shí),把數(shù)據(jù)記錄在表格中,數(shù)據(jù)是按加速度大小排列的,第8組數(shù)據(jù)中小車質(zhì)量和加速度數(shù)據(jù)漏記:
組號(hào) | F/N | m/kg | a(m/s) |
1 | 0.29 | 0.86 | 0.34 |
2 | 0.14 | 0.36 | 0.39 |
3 | 0.29 | 0.61 | 0.48 |
4 | 0.19 | 0.36 | 0.53 |
5 | 0.24 | 0.36 | 0.67 |
6 | 0.29 | 0.41 | 0.71 |
7 | 0.29 | 0.36 | 0.81 |
8 | 0.29 | ||
9 | 0.34 | 0.36 | 0.94 |
(1)該同學(xué)又找到了第8組數(shù)據(jù)對應(yīng)的紙帶以及小車質(zhì)量,紙帶如圖乙所示。已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用交流電的頻率為50Hz,紙帶上標(biāo)出的每兩個(gè)相鄰點(diǎn)之間還有4個(gè)打出來的點(diǎn)未畫出。請你幫助該同學(xué)求出第8組中的加速度a=_____m/s2;
(2)如果要研究加速度與力的關(guān)系,需取表格中_____組數(shù)據(jù)(填組號(hào)),做a﹣F圖像;如果要研究加速度與質(zhì)量的關(guān)系,需取表格中_____組數(shù)據(jù)(填組號(hào)),做a﹣m圖像。這種研究方法叫做_____法;
(3)做出a﹣m圖像如圖丙所示,由圖像_____(填“可以”或“不可以”)判斷a與m成反比。
(4)如圖所示,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在鐵架臺(tái)上,使重物帶動(dòng)紙帶從靜止開始自由下落,利用此裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律:
①對于該實(shí)驗(yàn),下列操作中對減小實(shí)驗(yàn)誤差有利的是_____;
A.重物選用質(zhì)量和密度較大的金屬錘
B.兩限位孔在同一豎直面內(nèi)上下對正
C.精確測量出重物的質(zhì)量
D.用手托穩(wěn)重物,接通電源后,撒手釋放重物
②某實(shí)驗(yàn)小組利用上述裝置將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到50Hz的交流電源上,按正確操作得到了一條完整的紙帶,由于紙帶較長,圖中有部分未畫出,如圖所示。紙帶上各點(diǎn)是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的計(jì)時(shí)點(diǎn),其中O點(diǎn)為紙帶上打出的第一個(gè)點(diǎn)。重物下落高度應(yīng)從紙帶上計(jì)時(shí)點(diǎn)間的距離直接測出,利用下列測量值能完成驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的選項(xiàng)有_____。
A.OA、AD和EG的長度 B.OC、BC和CD的長度
C.BD、CF和EG的長度 D.AC、BD和EG的長度
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】類比是物理學(xué)中常用的思想方法。狄拉克曾經(jīng)預(yù)言,自然界應(yīng)該存在只有一個(gè)磁極的磁單極子,其周圍磁感線星均勻輻射狀分布,距離它r處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=k/(k為常數(shù))。磁單極S的磁場分布如圖所示,將其固定,有一帶電小球在S附近做勻速圓周運(yùn)動(dòng),則下列判斷正確的是
A.若小球帶正電,其運(yùn)動(dòng)軌跡平面可在S正上方且從上往下看順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),如圖甲所示
B.若小球帶正電,其運(yùn)動(dòng)軌跡平面可在S正下方且從上往下看逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),如圖乙所示
C.若小球帶負(fù)電,其運(yùn)動(dòng)軌跡平面可在S正上方且從上往下看順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),如圖甲所示
D.若小球帶負(fù)電,其運(yùn)動(dòng)軌跡平面可在S正下方且從上往下看逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),如圖乙所示
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示的電路中,三個(gè)燈泡、、的電阻關(guān)系為<<,電感L的電阻和電源的內(nèi)阻可忽略,D為理想二極管。下列判斷正確的是
A.開關(guān)K從斷開狀態(tài)突然閉合時(shí),逐漸變亮,一直不亮,立即變亮
B.開關(guān)K從斷開狀態(tài)突然閉合時(shí),、逐漸變亮,一直不亮
C.開關(guān)K 從閉合狀態(tài)突然斷開時(shí),逐漸熄滅,突然變亮,然后逐漸變暗至熄滅,立即熄滅
D.開關(guān)K從閉合狀態(tài)突然斷開時(shí),、逐漸熄滅,突然變亮,然后逐漸變暗至熄滅
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖甲所示,有一足夠長的絕緣細(xì)桿豎直放置在水平方向的勻強(qiáng)電場當(dāng)中,電場強(qiáng)度E隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖乙所示(取水平向右為電場的正方向)。質(zhì)量m=0.01kg、帶電荷量q=+1.0×10-6C的有孔小球套在絕緣細(xì)桿上,孔的直徑略大于細(xì)桿的直徑。t=0時(shí)刻小球從細(xì)桿的某處靜止釋放,已知小球與細(xì)桿的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2,整個(gè)過程中小球電量不變且始終處于勻強(qiáng)電場當(dāng)中,空氣阻力忽略不計(jì),取g=10m/s2。求:
(1)3秒末小球的速度大;
(2)3秒內(nèi)小球的位移大。
(3)3秒內(nèi)摩擦力對小球所做的功。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】兩個(gè)等量異種電荷A、B固定在絕緣的水平面上,電荷量分別為+Q和-Q,俯視圖如圖所示。一固定在水平桌面的足夠長的光滑絕緣管道與A、B的連線垂直,且到A的距離小于到B的距離,管道內(nèi)放一個(gè)帶負(fù)電小球P(可視為試探電荷),現(xiàn)將電荷從圖示C點(diǎn)靜止釋放,C、D兩點(diǎn)關(guān)于O點(diǎn)(管道與A、B連線的交點(diǎn))對稱。小球P從C點(diǎn)開始到D點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)過程中,下列說法正確的是( 。
A.先做減速運(yùn)動(dòng),后做加速運(yùn)動(dòng)
B.經(jīng)過O點(diǎn)的速度最大,加速度也最大
C.O點(diǎn)的電勢能最小,C、D兩點(diǎn)的電勢相同
D.C、D兩點(diǎn)受到的電場力相同
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