【題目】如圖所示,一質(zhì)量M=2kg、長L=1m的小車靜止在光滑的水平地面上,有一質(zhì)量m=1 kg的物塊(可視為質(zhì)點)以水平向右、大小為v0=3 m/s的初速度從左端滑上小車,當物塊滑到小車的中點時剛好相對于小車靜止.以后兩者一起向右運動,當小車與豎直墻壁發(fā)生碰撞后立即以原速率返回.試求:(g取10 m/s2)
(1)物塊與小車相對靜止時的速度v;
(2)物塊與小車間的動摩擦因數(shù);
(3)物塊在運動的過程中離豎直墻壁的最小距離d.
【答案】(1) (2) (3)
【解析】
(1)根據(jù)“地面光滑,物塊在木板上相對滑動的過程”可知,本小問考查板塊模型的運動問題,根據(jù)系統(tǒng)的動量守恒列式計算共同的速度;(2)根據(jù)“小車的中點時剛好相對于小車靜止”可知,本題考查摩擦生熱,根據(jù)功能關系,運用相對位移列式求解動摩擦因數(shù) ;(3)根據(jù)“物塊運動的最小距離d”可知,本小問考查動力學問題,根據(jù)牛頓第二定律和運動學的位移公式求解.
(1)因為地面光滑,所以小車和物塊組成的系統(tǒng)動量守恒,取水平向右為正方向,由動量守恒定律得:mv0=(M+m)v
解得:
(2)對系統(tǒng),由能量守恒有:
代入數(shù)據(jù)得:μ=0.6
(3)當小車與墻相撞時,物塊到墻的距離為:
由于小車與墻碰撞時間極短且碰撞中無動能損失,可認為小車碰墻后,立即以原速率返回,而在這極短時間內(nèi),物塊所受沖量可忽略,故物塊速度未變,仍以v向右,當其速度減小為零時離墻最近.
該過程中物塊的加速度大小為:
所以在該過程中物塊向右運動,有:
所以物塊離墻壁的最小距離為:
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【題目】圖甲是阻值為1Ω的單匝線圈與阻值為9Ω的電阻R構(gòu)成的回路。線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場方向的軸勻速轉(zhuǎn)動,產(chǎn)生的電動勢隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示,電壓表為交流電壓表。則( )
A. 電壓表的示數(shù)為14.14V
B. 0~0.01s的時間內(nèi)通過電阻R的電量為
C. 電阻R上消耗的功率為18W
D. 通過電阻的電流方向每秒變化100次
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【題目】物理實驗室現(xiàn)有一量程為3 V的電壓表,內(nèi)阻約為6。為了較準確地測量其內(nèi)阻,在沒有電流表的情況下,某向?qū)W設計了如圖甲所示的實驗電路,按此電路可以測出電壓表的內(nèi)阻。
(1)若電源E、滑動變阻器R2、電阻箱R1各有兩個可供選擇。
電源E:a.電動勢2.0V,有內(nèi)阻; b.電動勢5.0V,有內(nèi)阻
滑動變阻器R2:a.最大阻值20; b.最大阻值1700
電阻箱R1:a.0~999.9;b.0~9999.9
為了減小實驗誤差,電源E應選________(填“a”或“b”,下同),滑動變阻器R2應選________,電阻箱R1應選________。
(2)該同學在開關都斷開的情況下,檢查電路連接無誤后,接通電路前應將滑動變阻器的滑片P置于________ (填“A”或“B”)端,后續(xù)必要的實驗操作步驟依次是:_________ (請按合理的實驗順序,選填下列步驟前的字母),最后記錄R1的阻值并整理好器材。
A.閉合開關S1
B.閉合開關S2
C.斷開開關S1
D.斷開開關S2
E.調(diào)節(jié)R2的阻值,使電壓表滿偏 .
F.調(diào)節(jié)R2的阻值,使電壓表半偏
G.調(diào)節(jié)R1的阻值,使電壓表半偏
H.調(diào)節(jié)R1的阻值,使電壓表滿偏
(3)按正確的實驗步驟完成后,如果所得的R1的阻值為5600.0,則圖甲中被測電壓表的內(nèi)阻R1的測量值為_______,該測量值________(填“略大于”“略小于”或“等于”)實際值。
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【題目】1922年英國物理學家阿斯頓因質(zhì)譜儀的發(fā)明、同位素和質(zhì)譜的研究榮獲了諾貝爾化學獎.若速度相同的同一束粒子由左端射入質(zhì)譜儀后的運動軌跡如圖所示,則下列相關說法中正確的是( )
A. 該束帶電粒子帶負電
B. 速度選擇器的p1極板帶負電
C. 在B2磁場中運動半徑越大的粒子,比荷越小
D. 在B2磁場中運動半徑越大的粒子,質(zhì)量越大
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【題目】為提高通行效率,許多高速公路出入口安裝了電子不停車收費系統(tǒng)ETC。甲、乙兩輛汽車分別通過ETC通道和人工收費通道(MTC)駛離高速公路,流程如圖所示。假設減速帶離收費島口X=60m,收費島總長度d=40m,兩輛汽車同時以相同的速度v1=72km/h經(jīng)過減速帶后,一起以相同的加速度做勻減速運動。甲車減速至v2=36km/h后,勻速行駛到中心線即可完成繳費,自動欄桿打開放行;乙車剛好到收費島中心線收費窗口停下,經(jīng)過t0=15s的時間繳費成功,人工欄打開放行。隨后兩輛汽車勻加速到速度v1后沿直線勻速行駛,設加速和減速過程中的加速度大小相等,求:
(1)此次人工收費通道和ETC通道打開欄桿放行的時間差 ;
(2)兩輛汽車駛離收費站后相距的最遠距離 。
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【題目】如圖所示,水平地面上有一質(zhì)量為m的木箱,木箱與地面間的動摩擦因數(shù)為μ,木箱在與水平方向夾角為θ的斜向上拉力F作用下作勻速直線運動,則拉力F的大小為____ 。保持木箱速度不變,改變F,當θ1=0°和θ2=30°時,讓木箱發(fā)生相同的位移,兩次拉力做的功分別為W1和W2,則W1_____W2(選填“>”、“=”或“<”)
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【題目】如圖所示,ABC為金屬桿做成的軌道,固定在豎直平面內(nèi)。軌道的AB段水平粗糙,BC段是半徑為R=0.1m的光滑半圓弧。一質(zhì)量m=0.2kg的小環(huán)套在桿上,在恒定水平拉力F的作用下,從A點由靜止開始運動,經(jīng)時間t=0.5到達B點,然后撤去拉力F,小環(huán)沿軌道上滑,到達C處恰好掉落做自由落體運動。小環(huán)與水平直桿間動摩擦因數(shù)μ=0.3,重力加速度g取10m/s2.求:
(1)小環(huán)從C處落到B處所用的時間;
(2)小環(huán)第一次到達B點時的速度大;
(3)水平拉力F大小。
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【題目】如圖所示,一底邊為L,底邊上的高也為L的等腰三角形導體線框以恒定的速度v沿垂直于磁場區(qū)域邊界的方向穿過長為2L,寬為L的勻強磁場,磁場方向垂直紙面向里。t=0時刻,三角形導體線框的底邊剛進入磁場,取沿逆時針方向的感應電流為正,則在三角形導體線框穿過磁場區(qū)域的過程中,感應電流i隨時間t變化的圖線可能是( )
A. B. C. D.
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【題目】如圖是某同學在做直線運動實驗中獲得的一條紙帶.
①已知打點計時器電源頻率為50Hz,則紙帶上打相鄰兩點的時間間隔為_____;
②ABCD是紙帶上四個計數(shù)點,每兩個相鄰計數(shù)點間有四個點沒有畫出.O、B兩點間的A點不小心被墨水弄臟了看不到.從圖中讀出B、C兩點間距SBC=_____;若A點與B點之間的距離滿足SAB=_____,根據(jù)勻變速直線運動的規(guī)律,可以判斷A點到D點間的運動為勻變速直線運動,且根據(jù)數(shù)據(jù)可計算出該段位移的加速度a=_____(保留兩位有效數(shù)字).
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