【題目】如圖甲所示,質(zhì)量為M=0.5kg的木板靜止在光滑水平面上,質(zhì)量為m=1kg的物塊以初速度v0=4m/s滑上木板的左端,物塊與木板之間的動摩擦因數(shù)為μ=0.2,在物塊滑上木板的同時,給木板施加一個水平向右的恒力F。當(dāng)恒力F取某一值時,物塊在木板上相對于木板滑動的路程為s,給木板施加不同大小的恒力F,得到的關(guān)系如圖乙所示,其中AB與橫軸平行,且AB段的縱坐標(biāo)為1m-1。將物塊視為質(zhì)點,最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,重力加速度g=10m/s2。
(1)若恒力F=0,則物塊會從木板的右端滑下,求物塊在木板上滑行的時間是多少?
(2)圖乙中BC為直線段,求該段恒力F的取值范圍及函數(shù)關(guān)系式。
【答案】(1);(2),
【解析】試題分析:(1)以初速度v0為正方向,物塊的加速度大小:
木板的加速度大。
由圖乙知,板長
滑塊相對木板的路程:
聯(lián)立解得:
當(dāng)時,滑塊的速度為,木板的速度為,而當(dāng)物塊從木板右端滑離時,滑塊的速度不可能小于木板的速度,應(yīng)舍棄,故所求時間為。
(2)①當(dāng)F較小時,物塊將從木板右端滑下,當(dāng)F增大到某一值時物塊恰好到達(dá)木板的右端,且兩者具有共同速度v,歷時t1,則:
聯(lián)立解得:
由圖乙知,相對路程:
代入解得:
②當(dāng)F繼續(xù)增大時,物塊減速、木板加速,兩者在木板上某一位置具有共同速度;當(dāng)兩者共速后能保持相對靜止(靜摩擦力作用)一起以相同加速度a做勻加速運動,則:
由于靜摩擦力存在最大值,所以:
聯(lián)立解得:
③綜述:BC段恒力F的取值范圍是,函數(shù)關(guān)系式是。
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【題目】研究放射性元素射線性質(zhì)的實驗裝置如圖所示。兩塊平行放置的金屬板A、B分別與電源的兩極a、b連接,放射源發(fā)出的射線從其上方小孔向外射出。則
(A)a為電源正極,到達(dá)A板的為α射線
(B)a為電源正極,到達(dá)A板的為β射線
(C)a為電源負(fù)極,到達(dá)A板的為α射線
(D)a為電源負(fù)極,到達(dá)A板的為β射線
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【題目】飛機(jī)在水平跑道上滑行一段時間后起飛。飛機(jī)總質(zhì)量m=1×104kg,發(fā)動機(jī)在水平滑行過程中保持額定功率P=8000kW,滑行距離x=50m,滑行時間t=5s,然后以水平速度v0=80m/s飛離跑道后逐漸上升,飛機(jī)在上升過程中水平速度保持不變,同時受到重力和豎直向上的恒定升力(該升力由其他力的合力提供,不含重力),飛機(jī)在水平方向通過距離L=1600m的過程中,上升高度為h=400m。取g=10m/s2。求:
(1)假設(shè)飛機(jī)在水平跑道滑行過程中受到的阻力大小恒定,求阻力f的大小;
(2)飛機(jī)在上升高度為h=400m過程時,飛機(jī)的動能為多少。
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【題目】下列說法正確的是________。(填入正確答案標(biāo)號。選對1個得2分,選對2個得3分,選對3個得4分;有選錯的得0分)
A.在同一地點,單擺做簡諧振動的周期的平方與其擺長成正比
B.彈簧振子做簡諧振動時,振動系統(tǒng)的勢能與動能之和保持不變
C.在同一地點,當(dāng)擺長不變時,擺球質(zhì)量越大,單擺做簡諧振動的周期越小
D.系統(tǒng)做穩(wěn)定的受迫振動時,系統(tǒng)振動的頻率等于周期性驅(qū)動力的頻率
E.已知彈簧振子初始時刻的位置及其振動周期,就可知振子在任意時刻運動速度的方向
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【題目】利用圖甲所示裝置進(jìn)行驗證機(jī)械能守恒定律的實驗時,需要測量物體由靜止開始自由下落到某點時的瞬時速度v和下落高度h.某同學(xué)利用實驗得到的紙帶,設(shè)計了以下四種測量方案:
A.用刻度尺測出物體下落的高度h,并測出下落時間t,通過v=gt計算出瞬時速度v.
B.用刻度尺測出物體下落的高度h,并通過v=計算出瞬時速度v.
C.根據(jù)做勻變速直線運動時紙帶上某點的瞬時速度等于這點前后相鄰兩點間的平均速度,測算出瞬時速度v,并通過h=計算出高度h.
D.用刻度尺測出物體下落的高度h,根據(jù)做勻變速直線運動時紙帶上某點的瞬時速度等于這點前后相鄰兩點間的平均速度,測算出瞬時速度v.
(1)以上方案中只有一種正確,正確的是 。
(2)設(shè)重物質(zhì)量為m、打點計時器的打點周期為T、重力加速度為g。圖乙是實驗得到的一條紙帶,A、B、C、D、E為相鄰的連續(xù)點。根據(jù)測得的s1、s2、s3、s4寫出重錘由B點到D點勢能減少量的表達(dá)式__________,動能增加量的表達(dá)式____________。
(3)在實驗中發(fā)現(xiàn),重物減小的重力勢能總是大于重物動能的增加,其原因主要是 。
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【題目】如圖,水平地面上有兩個靜止的小物塊a和b,其連線與墻垂直:a和b相距l(xiāng);b與墻之間也相距l(xiāng);a的質(zhì)量為m,b的質(zhì)量為m。兩物塊與地面間的動摩擦因數(shù)均相同,現(xiàn)使a以初速度向右滑動。此后a與b發(fā)生彈性碰撞,但b沒有與墻發(fā)生碰撞,重力加速度大小為g,求物塊與地面間的動摩擦力因數(shù)滿足的條件。
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【題目】(原創(chuàng))如圖所示,ABCD為菱形的四個頂點,O為其中心,AC兩點各固定有一個質(zhì)量為M的球體,球心分別與AC兩點重合,將一個質(zhì)量為m的小球從B點由靜止釋放,只考慮M對m的引力作用,以下說法正確的有( )
A. m將在BD之間往復(fù)運動
B. 從B到O的過程當(dāng)中,做勻加速運動
C. 從B到O的過程當(dāng)中,左側(cè)的M對m的引力越來越小
D. m在整個運動過程中有三個位置所受合力的功率為零
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【題目】某同學(xué)用圖(a)所示的實驗裝置驗證機(jī)械能守恒定律,其中打點計時器的電源為交流電源,可以使用的頻率有20 Hz、30 Hz和40 Hz。打出紙帶的一部分如圖(b)所示。
該同學(xué)在實驗中沒有記錄交流電的頻率,需要用實驗數(shù)據(jù)和其它題給條件進(jìn)行推算。
(1)若從打出的紙帶可判定重物勻加速下落,利用和圖(b)中給出的物理量可以寫出:在打點計時器打出B點時,重物下落的速度大小為_________,打出C點時重物下落的速度大小為________,重物下落的加速度大小為________.
(2)已測得=8.89 cm,=9.50 cm,=10.10 cm;當(dāng)重力加速度大小為9.80 m/,實驗中重物受到的平均阻力大小約為其重力的1%。由此推算出為________ Hz。
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【題目】“嫦娥一號”探月衛(wèi)星在繞月球極地軌道上運動,加上月球的自轉(zhuǎn),因而“嫦娥一號”衛(wèi)星能探測到整個月球表面。12月11日“嫦娥一號”衛(wèi)星CCD相機(jī)已對月球背面進(jìn)行成像探測,并獲得了月球背面部分區(qū)域的影像圖。衛(wèi)星在繞月極地軌道上做圓周運動時距月球表面高為H,繞行的周期為TM;月球繞地公轉(zhuǎn)的周期為TE,半徑為R0。地球半徑為RE,月球半徑為RM。試解答下列問題:
(1)若忽略地球及太陽引力對繞月衛(wèi)星的影響,試求月球與地球質(zhì)量比。
(2)當(dāng)繞月極地軌道的平面與月球繞地公轉(zhuǎn)的軌道平面垂直,也與地心到月心的連線垂直(如圖所示),此時探月衛(wèi)星向地球發(fā)送所拍攝的照片。此照片由探月衛(wèi)星傳送到地球最少需要多少時間?(已知光速為C)
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